盆座水平承载力检测
盆式支座(简称盆座)作为桥梁、建筑等大型结构中的关键传力和减隔震构件,其性能的可靠性直接关系到整体结构的安全性与耐久性。盆座的核心功能之一便是承受和传递来自上部结构(如桥梁主梁)的水平荷载,这些荷载可能源自车辆制动力、风荷载、温度变化引起的伸缩力,尤其是地震作用。因此,盆座水平承载力检测是评估其工作性能、验证设计参数、确保结构在极端荷载下不发生灾难性失效的至关重要的环节。通过科学严谨的检测,可以准确测定盆座在水平方向的极限承载能力、刚度特性、滞回性能及耗能能力,为工程设计、施工验收、既有结构安全评估及维护决策提供不可或缺的实测依据。
检测项目
盆座水平承载力检测的核心项目通常包括:
- 水平极限承载力: 测定盆座在水平方向发生破坏或达到规定失效准则(如密封圈挤出、不锈钢板滑出、盆环开裂、位移过大等)时所能承受的最大水平力。
- 水平等效刚度: 在指定荷载水平(如设计水平力)下,计算荷载-位移曲线的割线刚度或等效线性刚度。
- 水平摩擦系数: 对于滑动型盆座,测定不锈钢板与聚四氟乙烯滑板之间的动、静摩擦系数。
- 滞回性能: 在循环往复水平荷载下,获取完整的荷载-位移滞回曲线,评估其耗能能力、强度退化、刚度退化等特性(尤其在抗震设计中尤为重要)。
- 残余位移: 在卸载后或经历大变形后,测量盆座不能恢复的永久水平位移。
- 密封性能(间接关联): 在极端水平位移测试后,检查密封硅脂圈是否完好,是否存在漏油现象,以评估水平大位移对其密封功能的影响。
检测仪器
进行盆座水平承载力检测需要依赖一系列高精度的力学测试设备与数据采集系统:
- 大型反力架/试验台座: 提供试验所需的刚性反力支撑,尺寸和承载力需满足试件尺寸和预期最大水平荷载的要求。
- 高吨位电液伺服水平作动器: 核心加载设备,可精确施加和动态控制水平方向的力或位移,通常具备力控、位移控、混合控制等模式。
- 高精度力传感器: 串联在作动器与试件之间,直接、实时测量施加在盆座上的水平力值。
- 高精度位移传感器: 通常采用线性可变差动变压器或激光位移计,多点布置于关键位置(如滑动面相对位移、盆环变形等),精确测量水平位移量。
- 数据采集与分析系统: 高速同步采集来自力传感器、位移传感器的信号,实时显示、存储荷载-位移曲线,并具备强大的后处理分析功能。
- 辅助固定装置: 用于在垂直方向施加并保持恒定的设计竖向荷载(模拟支座实际承受的压力状态),通常使用大吨位千斤顶或作动器配合荷载分配梁实现。
- 应变测量系统(可选): 若需研究盆环等关键部位的应力分布,可粘贴应变片并配套使用静态应变仪。
检测方法
盆座水平承载力检测通常遵循标准的试验规程,主要方法如下:
- 试件安装与预压: 将盆座试件按实际工作状态(或指定角度)安装于反力架上。施加并稳定在设计竖向荷载下,保持恒定。
- 单调加载: 主要用于测定水平极限承载力。
- 以恒定速率施加水平荷载,直至试件发生破坏或达到规定的失效标准(如水平位移达到设计位移的倍数)。
- 连续记录荷载-位移曲线。
- 循环往复加载: 主要用于评估滞回性能、刚度退化和耗能能力(尤其针对抗震设计)。
- 常采用位移控制的加载制度:先进行若干次小幅值(如设计位移的0.25倍)的循环进行“磨合”,然后按逐级增大的位移幅值(如0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍设计位移等)进行多圈循环。
- 在每个位移幅值等级下,循环足够的次数(如3圈)以观察性能的稳定性。
- 连续记录完整的荷载-位移滞回曲线。
- 摩擦系数测定(针对滑动型):
- 静摩擦系数: 缓慢施加水平力,记录滑动开始瞬间的力值,除以竖向荷载即得。
- 动摩擦系数: 在匀速滑动过程中,记录稳定的水平力值,除以竖向荷载即得。
- 数据采集与处理: 在整个试验过程中,同步、高频率采集水平力、水平位移、竖向荷载等信号。试验结束后,分析处理数据,绘制曲线,计算各项性能指标(极限承载力、刚度、摩擦系数、等效阻尼比、包络线等)。
- 试验后检查: 仔细检查盆座各部件(盆环、盆底、中间衬板、密封圈、不锈钢板、聚四氟乙烯板等)的变形、损伤、开裂、磨损、挤出等情况,并拍照记录。
检测标准
盆座水平承载力检测必须严格遵循国家、行业或国际的相关技术标准规范,以确保检测结果的权威性、可比性和可靠性。主要的适用标准包括:
- 中国标准:
- JT/T 852-2013 《公路桥梁摩擦摆式减隔震支座》: 对摩擦摆支座(一种特殊设计的盆座)的水平力学性能(包括水平极限承载力、摩擦系数、滞回性能)的测试方法和要求有明确规定。
- JT/T 927-2014 《公路桥梁盆式支座》: 这是普通盆式支座的核心标准。其附录A详细规定了盆式支座竖向承载力、水平承载力、摩擦系数及转动性能的试验方法和技术要求,包括水平试验的加载速率、加载制度和判定准则。
- GB/T 20688.4-2007 《橡胶支座 第4部分:普通橡胶支座》: 虽然主要针对板式橡胶支座,但其关于水平性能测试的部分原理和方法对盆座试验有参考价值。
- GB 50011-2010 《建筑抗震设计规范》(及局部修订): 对建筑用隔震支座的性能要求(包括水平极限变形能力、等效阻尼比等)有原则性规定,其性能通常需通过类似水平承载力试验来验证。
- 国际/地区标准:
- EN 1337-5:2005 Structural bearings - Part 5: Pot bearings: 欧洲盆式支座标准,对水平特性(转动能力下的水平抗力、水平荷载试验)有具体要求。
- AASHTO LRFD Bridge Design Specifications: 美国公路桥梁设计规范,其中相关章节规定了支座(包括盆式支座)的设计要求和性能测试原则。
- ISO 22762-1:2018 Elastomeric seismic-protection isolators - Part 1: Test methods: 国际标准,主要针对橡胶隔震支座,但其水平性能测试方法(如水平极限位移、水平刚度、滞回特性等)对盆座检测具有重要参考意义。
进行检测时,必须明确依据的标准版本,并严格按照该标准规定的试验条件、加载程序、测量精度和结果判定方法执行。试验报告应清晰列明所依据的标准。
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日