圆板式橡胶支座作为桥梁上下部结构的传力构件,在结构受力和耐久性上起着重要作用。然而,通过既有圆板式橡胶支座的调查发现,虽然为适应桥梁的纵坡以及使支座均匀受力的要求,在主梁构造上采取设置楔形块的构造措施,但支座还是有偏载和脱空现象,支座受力较大一侧橡胶外鼓,有些还伴有橡胶开裂。为此,有必要对圆板式橡胶支座的工作性能进行研究。
(1)在轴向压力作用下,支座由顶至底的各层橡胶和钢板逐渐变形参与受力,支座外侧橡胶略微外鼓,应力分布较均匀,最大拉应力值出现在最上层钢板内,圆板式橡胶支座底无脱空现象。
(2)普通的圆板式橡胶支座在坡梁作用下,存在着偏载、受压区橡胶层外鼓,随着梁体坡度的增加,受压区中心将更偏向于下坡侧,另一侧则存在较大范围的脱空。顶层橡胶对支座传力过程中受压区域的扩展起着明显的调节作用。
(3)公路桥梁设计规范中规定,当梁体纵坡小于1%时,可将梁体直接搁置在支座上,而当纵坡大于1%时,需在梁体下设置楔形构造以使支座处于轴向受压状态。但无论是上述的何种情况,由于混凝土的收缩徐变、预拱度设置等,支座依然会处于坡梁作用状态,这对圆板式橡胶支座受力是不利的。深入研究支座的构造形式来改善受力性能是有必要的。
(4)从定性的分析上,圆板式橡胶支座的有限元数值仿真分析结果能与支座试验较吻合,能从更深层次上揭示圆板式橡胶支座的工作性能,为支座的构造设计提供帮助。
