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一种 橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法

阅读：401发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法，包括下述步骤：（1）制作试样：取与橡胶支座材质相同的“L”形橡胶一块、钢板一块以及相同材质的胶粘剂，“L”形橡胶立面长度为L1，采用硫化粘接方式将“L”形橡胶的底面与钢板粘接成整体；（2）对试样进行900拉伸剥离：将以上试样装入拉伸机进行900拉伸剥离，得到试样发生破坏时、即橡胶断裂或橡胶与钢板发生剥离时 “L”形橡胶立面拉长的长度L2；（3）数据处理：将橡胶变形量L2‑L1、橡胶支座总胶厚Tr以及极限剪切竖向压力下橡胶支座厚度Hb数据输入计算机，计算机按预先设计的计算软件求得极限剪应变γu。该检测方法可缩短检测周期，降低检测成本和检测过程中的安全隐患。，下面是一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法，其特征在于：包括下述步骤：
（1）制作试样：取与橡胶支座之橡胶材质相同的“L”形橡胶一块，“L”形橡胶立面长度为L1，取与橡胶支座之钢板材质相同的钢板一块以及与橡胶支座之胶粘剂材质相同的胶粘剂，采用硫化粘接方式将“L”形橡胶的底面与钢板粘接成整体；
（2）对试样进行900拉伸剥离：将以上试样装入拉伸机进行900拉伸剥离，得到试样发生破坏时、即橡胶断裂或橡胶与钢板发生剥离时“L”形橡胶立面拉长的长度L2；
（3）数据处理：
a、查询橡胶支座竖向刚度设计参数，得到橡胶支座总胶厚Tr 以及极限剪切竖向压力作用下橡胶支座厚度Hb
b、将橡胶变形量(L2―L1）、橡胶支座总胶厚Tr 以及橡胶支座厚度Hb的数据输入计算机，计算机按预先设定的计算程序求得极限剪切应变γu并在屏幕显示；
所述步骤（3）数据处理中，计算机计算步骤如下：
第一步计算橡胶变形倍数 β=(L2―L1）/ L1 ；
第二步计算线形总变形量 α=β×Hb；
第三步计算剪切位移Xb= ；
第四步计算极限剪切应变 γu= Xb/ Tr = / Tr 。

说明书全文

一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及桥梁工程、建筑工程技术领域，尤其涉及一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法。

背景技术

[0002] 橡胶支座广泛使用在桥梁工程、建筑工程、核电设备以及大型机械设备的减隔震应用当中，为了保证橡胶支座的减隔震效果能满足结构设计的安全需求，对橡胶支座极限剪切应变有明确的检测标准要求。

[0003] 目前在标准当中，橡胶支座极限剪切应变的检测方法是采用足尺或缩尺模型橡胶支座进行剪切破坏，具体过程如图1和图2所示，使用压剪试验机在橡胶支座成品竖向方向施加一定的压力（P），水平方向不断施加剪切应力（Q），使橡胶支座水平方向不断发生剪切应变(γ)，同时产生剪切位移（Xb），直到橡胶支座发生破坏时，其剪切位移（Xb）与橡胶支座总胶厚（Tr）之比，即是橡胶支座的极限剪切应变(γu= Xb/ Tr)。

[0004] 该检测方法存在以下不足：

[0005] 1.每一次检测，需对试验工装（试验机）及试验支座进行安装和拆卸，检测工序繁琐、花费时间长，另外最重要的是，对橡胶支座进行极限剪切破坏后，支座报废，失去了使用价值，每检测一件橡胶支座消耗一次成本，检测费用高；

[0006] 2.检测过程危险性大；由于需要对试验支座在水平方向上不断施加剪切应力(Q)，支座发生破坏后，施加的剪切应力由于惯性并未能立即停止，容易损伤检测设备或造成安全事故。

发明内容

[0007] 本发明要解决的技术问题是，提供一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法，以克服已有技术所存在的上述不足。

[0008] 本发明采取的技术方案是：一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法，包括下述步骤：

[0009] （1）制作试样：取与橡胶支座之橡胶材质相同的“L”形橡胶一块，“L”形橡胶立面长度为L1，取与橡胶支座之钢板材质相同的钢板一块以及与橡胶支座之胶粘剂材质相同的胶粘剂，采用硫化粘接方式将“L”形橡胶的底面与钢板粘接成整体；

[0010] （2）对试样进行900拉伸剥离：将以上试样装入拉伸机进行900拉伸剥离，得到试样发生破坏时、即橡胶断裂或橡胶与钢板发生剥离时“L”形橡胶立面拉长的长度L2；

[0011] （3）数据处理：

[0012] a、查询橡胶支座竖向刚度设计参数，得到橡胶支座总胶厚Tr 以及极限剪切竖向压力作用下橡胶支座厚度Hb

[0013] b、将橡胶变形量(L2―L1）、橡胶支座总胶厚Tr 以及橡胶支座厚度Hb的数据输入计算机，计算机按预先设定的计算程序求得极限剪切应变γu并在屏幕显示。

[0014] 上述步骤（3）数据处理中，计算机计算步骤如下：

[0015] 第一步计算橡胶变形倍数 β=(L2―L1）/ L1 ；

[0016] 第二步计算线形总变形量 α=β×Hb；

[0017] 第三步计算剪切位移Xb= ；

[0018] 第四步计算极限剪切应变 γu= Xb/ Tr = / Tr 。

[0019] 由于采取以上技术方案，本发明之一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法具有如下有益效果：

[0020] 1．本检测方法与传统的极限剪切破坏检测方法相比，可大大缩短检测周期，降低检测成本，降低检测过程安全隐患；

[0021] 2．本发明简单，检测效率高，易于推广。

[0022] 下面结合附图和实施例对本发明之一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

[0023] 图1～图2为橡胶支座极限剪切应变的传统检测方法过程示意图：

[0024] 图1-未加压前之橡胶支座，图2-加压后之橡胶支座；

[0025] 图3～图4为本发明之试样结构示意图：

[0026] 图3-未拉伸前，图4-拉伸后；

[0027] 图中：

[0028] 1—橡胶支座，11—钢板，12—橡胶，2—试样钢板，3—“L”形橡胶；

[0029] L1—“L”形橡胶立面长度（拉伸试验前），L2—试样发生破坏时（即橡胶断裂或橡胶与钢板发生剥离时）、“L”形橡胶立面拉长的长度，β—橡胶变形倍数，α—线形总变形量；

[0030] γu—极限剪切应变，Tr—橡胶支座总胶厚，Xb—剪切位移，Hb—极限剪切竖向压力作用下橡胶支座厚度。

具体实施方式

[0031] 一种橡胶支座极限剪切应变的快速检测方法，包括下述步骤：

[0032] （1）制作试样：取与橡胶支座之橡胶材质相同的“L”形橡胶一块，“L”形橡胶立面长度为L1，取与橡胶支座之钢板材质相同的钢板一块以及与橡胶支座之胶粘剂材质相同的胶粘剂，采用硫化粘接方式将“L”形橡胶的底面与钢板粘接成整体；

[0033] （2）对试样进行900拉伸剥离：将以上试样装入拉伸机进行900拉伸剥离，得到试样发生破坏时、即橡胶断裂或橡胶与钢板发生剥离时“L”形橡胶立面拉长的长度L2；

[0034] （3）数据处理：

[0035] a、查询橡胶支座竖向刚度设计参数，得到橡胶支座总胶厚Tr 以及极限剪切竖向压力作用下橡胶支座厚度Hb

[0036] b、将橡胶变形量(L2―L1）、橡胶支座总胶厚Tr 以及橡胶支座厚度Hb的数据输入计算机，计算机按预先设定的计算程序求得极限剪切应变γu并在屏幕显示。

[0037] 上述步骤（3）数据处理中，计算机计算步骤如下：

[0038] 第一步计算橡胶变形倍数 β=（L2―L1）/ L1 ；

[0039] 第二步计算线形总变形量 α=β×Hb；

[0040] 第三步计算剪切位移 Xb= ；

[0041] 第四步计算极限剪切应变 γu= Xb/ Tr = / Tr 。

[0042] 原理：

[0043] 当橡胶支座发生破坏时，其剪切位移（Xb）与橡胶支座总胶厚（Tr）之比，即是橡胶支座的极限剪切应变 (γu= Xb/ Tr) （1）；

[0044] 橡胶支座主要由橡胶、钢板、或者铅芯棒组成，橡胶支座极限剪切应变主要是支座橡胶部分发生大变形，当橡胶支座发生破坏时，极限剪切竖向压力下橡胶支座厚度为Hb，橡胶支座侧面发生的线形总变形量为α，剪切位移为Xb，

[0045] 从附图2可知：α、Xb及Hb成正弦关系：即Xb= （2）；

[0046] 而线形总变形量α等于橡胶变形倍数β与橡胶支座厚度Hb的乘积、即：α=β×Hb （3）[0047] 相同的橡胶材料，橡胶变形倍数β是相同的，因此，采用与橡胶支座相同的橡胶材0
料，制作橡胶与钢板粘接试样，通过90拉伸剥离，得到试样发生破坏时（橡胶断裂或者橡胶与钢板发生剥离破坏）橡胶变形倍数β，可等效于支座橡胶部分的最大变形；

[0048] 因此通过式β=（L2-L1）/ L1得到试样的橡胶变形倍数β，将试样的橡胶变形倍数β代入（3）式可得线形总变形量α，将α代入（2）式可得剪切位移Xb，将Xb代入（1）式即可得到极限剪切应变γu；（橡胶支座总胶厚Tr可从橡胶支座竖向刚度设计参数中查到）。

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