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GJZF4 300*400*47板式橡胶支座价格,GJZ300*400*57板式橡胶支座批发天然橡胶材料的特征 橡胶是高分子化 合物,由细长链状的大分子弯曲成螺旋形状。虽然橡胶是固体,但它与其它固体不同之处在于橡胶具 有类似“液体”的性质。 GJZF4 300*400*47板式橡胶支座由于橡胶是由很长的分子链卷曲盘旋缠绕成复杂的结构,因此分子整体不产 生移动或转动,所以不会像液体那样流动,但是各个分子链由于热运 动在结合点间分子产生转动,也 就是微观布郎运动。该布郎运动可以表示为液体分子的自由分子运动。这种长分子链集合体在静止时 ,*自然的形 状是线球状(熵较大状态)。将橡胶分子链两端拉伸时(熵较小状态),由于分子链的 微观布郎运动,产生恢复原来球状的弹性力。所以,橡胶的 弹性是由于分子的热运动引起的。总之, 是由熵较小状态恢复到熵较大状态产生的力。橡胶的这种弹性称为熵弹性。
GJZF4 300*400*47板式橡胶支座价格具有金属晶格结构材料的 弹性, 是由于内部能量引起的,即称为能量弹性。橡胶材料在极低温度下,分子运动不活跃,就产生 能量弹性。但是,产生这种变形的温度,对于天然橡 胶来说在-50~-60℃以下,所以在通常使用温度 下,橡胶可以发挥很大的变形能力。 GJZF4 300*400*47板式橡胶支座普通橡胶产品都使用加硫橡胶。加硫橡胶的性质,随加硫剂的种类和加硫的条件变化很大。加碳 墨可以使橡胶的强度大大增加。因此,加硫橡 胶是橡胶原料、填充剂、加硫剂等组成的复杂的复合材 料,既保持橡胶原有的特性,强度又很大。在橡胶的制作工程中,加硫工程*重要。加硫工 程就是在 橡胶原料中混合碳墨等增强剂和硫磺,再加压、加热。经过这*工程,通过化学反应在橡胶分子链间 形成硫磺连接的永久桥梁(架桥反应), 这样橡胶产品就可以发挥橡胶的弹性。 橡胶材料的特 征是弹性低,变形能力大。应力-应变关系为反S形非线性。
橡胶材料的物理性能有弹性模量E、剪切模 量G、破坏延伸率等。弹性 GJZF4 300*400*47板式橡胶支座模量就是当延伸率为**时的模量。橡胶为非压缩性材料(体积变化很小 ),泊松比约为0.5。橡胶材料的常数的计算和试验方法,根据K6386《防振橡胶的橡胶材料》和K6301 《加硫橡胶的物理试验方法》的规定采用。 天然橡胶隔震支座三维有限元分析的主应力分布 (应力集中于AB对角在线)
GJZF4 300*400*47板式橡胶支座天然橡胶隔震支座的受荷机构示意图 天然橡胶隔震支座压缩性能 多层橡胶的*重要的基本性能是长期承载能力。如果总厚度相 同,则每层橡胶厚度越薄,层数越多(1次形状系数越大),坚向刚度就越大, 荷载-应变关系就越接 近线性关系。反之,每层橡胶越厚,即1次形状系数越小,坚向刚度越小,可以对坚向的振动起到放振 作用。 图1 为面压达到300kg/cm2 压缩试验的加载曲线。试件的1次形状系数不同,分别为500×7-14 (S1=18)和 500×3.75-26(S1=33)。
在3种剪 切变形下,分别进行了加压试验。1次形状系数小的试件 剪切变形越 大,其非线性越显著;而S1较大时,剪切变形的影响越小。但无论有无剪切 变形,两试件均发挥了较 高的承载能力。 图1 压缩试验时的加载曲线 GJZF4 300*400*47板式橡胶支座图2 多层橡胶的压坏实验 图3 多层橡胶破坏面状况 为确定多层橡胶的极受压承载力,进行了动力压缩破环试验。试验得到的压力-坚向变形关系如
图2 所示,试件为500×7-14(S1=18,S2=5)。 当平均压力达到1200kg/cm2(压力为2400t)时,表现出屈 服现象,达到1500kg/cm2(压力为3000t)以上破坏。图中也给出了静力载入试验的结果,两 试验结果对 应较好。同时,还进行剪切变形为240mm的受压破坏试验。在由剪切变形时,破坏承载力虽有所降低, 但与纯压时趋势基本相同。图3 给出了破坏面的状况。从破坏面观察,破坏是从中间钢板的**孔部位钢板的受拉破坏开始,使橡胶片失去约束,破坏了多层橡胶的 承载机构,直 至完全破坏。这表明多层橡胶的极限承载力主要取决于中间钢板。中间钢板越厚,强度 越大,可以发挥更高的极限承载力。
300*600*47板式橡胶支座多层橡胶制造时的加硫过程中,为使从外部加热时 热分布均匀,保证产品质量,设置该**孔是 必要的。特别在多层橡胶的尺寸较大时,仅从外部加热,热的传递很不充分。为使多层橡胶适应气候 变化,在多层橡胶外部设置保护层,该保护层是采用耐候性好的材料制作。 图 多层橡胶隔震支座的基本构造 确定多层橡胶形状的主要参数有直径D、每层橡胶厚度tr 和橡胶层数。由这些参数可以求得1次形状系数和2次形状系数。1次形状系数S1为1层 橡胶的约束面积 与自由表面积(侧面积)的之比,2次形状系数S2为多层橡胶直径与橡胶各层总厚度之比。S1和S2按式 以下公式计算。
图3 修正双线型模 受拉性能 300*600*47板式橡胶支座图给出了500×3.75-26多层橡胶在剪切变形为200%时单调受拉 的受力特性和500×7-14多层橡胶轴向受拉至破坏时的受力特性。与受压弹性性能相比,多层橡胶受拉 时的应力-应变关系为双线型。随橡胶的材质不同,拉应力在10~20㎏/㎝2以前,基本表现为 弹性。 但是,该弹性范围的受拉刚度只有受压刚度的1/10左右。当受拉轴力大于此值时,荷载-变形关系表现 为屈服,屈服后受拉刚度进*步减小。此时如果卸载,卸载曲线呈现较大的滞回面积,再恢复到初始 状态。在受拉破坏时,可达到总厚度的3倍的伸长量。 300*600*47板式橡胶支座天然橡胶多层橡胶前的受拉实验 受拉变形过屈服点后,从外观上并未见损伤。但是在橡胶 内部,由于受拉变形的作用,产生许多空孔。
试验表明,多层橡胶经过较大的受拉变形后再压缩时, 受压刚度降低为初期刚度的1/2左右。 由以上结果知,多层橡胶在受拉轴力作用下达到完全破坏虽然 具有*定的延伸能力,但考虑到其后受压刚度和承载能力的降低, 因此不希望作用拉力,如果有拉力 作用,拉应力应小于10~20㎏/㎝2。 压剪性能 多层橡胶在通常承受建筑物重量的同时,发生 地震时水平方向必须具有柔度产生变形。由于地震时倾覆力矩的影响,对多层橡胶产生附加轴力作用 。此外,由于不均匀沉降等影响,多层橡胶上作用的轴力会产生变化。对于轴力的变化,多层橡胶不 仅要能保持稳定承载能力,而且其受剪性能不能产生较大的变化,这对设计和分析来说都是很重要的 。多层橡胶的性能(刚度和变形能力)与面压和2次形状系数有关,因此需要选择合适的形状和材质。 根据多层橡胶的实验结果,2次形状系数大于5时,轴力的变化对其弹性特性影响不大。
橡胶支座次形状系数较 小时,变形较大时会产生压屈,并且受压荷载的变化对其有较大的影响,所以需考虑变形能力与轴力 变化的关系来确定设计变形和面压。 图1 天然橡胶多层橡胶的破坏实验 多层橡胶在单调载入至破坏的荷载-变形关系如图1所示。 试件均采用天然橡胶,配合比有两种类型。试件No.4,5采用较为柔性的配合比。直径分为500和600两 种,2次形状系数都等于5。图中纵轴剪应力,由剪力除以多层橡胶的截面积得到;横轴为剪应变,由 剪切变形除以总橡胶厚度用百分率表示。剪应变为**表示剪切变形等于总橡胶厚度。图2为试件No.1 的试验状况。可见在承受很大的剪切变形时,承载能力并未丧失。
图2 多层橡胶的压剪实验 由该图还可见,橡胶材质和2次形状系数基本相等的多层橡胶,其 剪应力-剪应变的关系也基本相同。此外,压应力的变化,可以认为几乎没有影响。剪应变达到250%时 ,基本保持线性关系。 如果剪切变形剪应变增大,荷载-变形关系呈现硬化,*后当剪应变达 到400%左右时破坏。应变硬化虽然可有效抑制隔震层的位移,但使其承担的剪力增大,上部结构的地震力增加,导致楼层反应加大。因此,从这*观点来看,多层橡胶的设计变形应控 制在其线性界限变形以下。对于天然橡胶,其材质较柔,线性界限变形为250%左右,而对于材质较硬 的橡胶,则小于此值。 耐久性 由于多层橡胶是采用的橡胶和钢板,所以多层橡胶的耐久性取 决于橡胶材料老化,橡胶为有机材料,随使用年限增大,其性能逐渐产生变化。引起变化的原因有来
自外部的物理作用(煤气、光、热、外力等)和内部的化学作用(聚合物、填充材料、加桥形态等) 。由于多层橡胶的使用环境受光和热等的影响较小,主要应特别注意的橡胶的氧化反应和徐变。 *般天然橡胶的氧化反应使其产生硬化。如图1所示,这是由于在橡胶分子(聚合物)的硫磺结合位 置氧分子介入的结果,氧分子的介入使硫磺的结合断开,进*步又使其它聚合物结合,导致分子结合 网点结构的增加,约束了橡胶分子移动,这就是硬化的原因。 图1 橡胶分子氧化的影响 300*600*47板式橡胶支座多层橡胶由橡胶薄片和钢板组成,氧化物质渗透到橡胶内 部的表面积有限。因此,即使表面产生氧化老化,内部的橡胶却基本完好。根据已使用100年的奥斯特 拉里亚的铁道防振垫的老化调查,虽然橡胶周边部份有氧化老化层,但内部的橡胶几乎没有变化。根 据化学反应速度理论,采用加热快速试验可以预测其状态。目前已进行了很多试验,研究多层橡胶的 各种特性变化。
例如,经过60年左右,刚度增加约10~20%,破坏位移约降低10%左右。在隔震建筑设 计时考虑这些变化因素,就可以使问题得到完全解决。进*步,在多层橡胶与外部接触的表面部分可 以采用耐候性较好的橡胶材料。 关于徐变,根据2年的足尺多层橡胶平均压应力为110~150的 试验量测结果,并考虑气温变化产生的膨胀和收缩的修正,可以推断100年后徐变数不到总橡胶厚度的10%。根据加热快速试验的徐变现象进行预测,得到如图2所示的结果。由该图试件温度条 件的变化结果,可以推断,多层橡胶在设置环境(20℃)下,徐变量约为总橡胶厚度的3~5%。 图2 多层橡胶的徐变试验结果 从以上的试验和研究结果可知,多层橡胶作为结构构件, 其耐久性完全满足 要求。 注:分母计算部分(LRB不减去ds;BR减去ds) S1主要是与竖向刚度和转动刚度有关的参数。 S1越大,相对直径来说橡胶片的厚度越薄,竖向刚度和弯曲刚度越大。S2是与承载能力和水平刚 度有 关的参数。S2越大,多层橡胶越扁平,越不容易压屈。
信阳GJZ300*550*57板式橡胶支座极限抗压强度Ru 对于极限抗压强度的规定,交通行业标准JT