GB/T 20688.1-2007 橡胶支座 第1部分:隔震橡胶支座试验方法

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  • 压缩永久变形试验应采用GB/T7759一1996中的A型试件和规定的方法进行。试验条件和要求 应符合GB20688.2和GB20688.3的规定

    剪切性能试验应按GB/T9870.1一2006的规定进行。 5.8.2试验装置 剪切性能试验应采用GB/T9870.1一2006中规定的试验装置。 5.8.3试件

    剪切性能试验应按GB/T9870.1一2006的规定进行。

    标准血压宜选用下列剪切型橡胶试件进行试验。

    a)二片剪切型 试件由2片橡胶板和3块金属板组成,如图2所示。橡胶板可采用厚3.0mm~6.0

    试件由4片橡胶板和4块金属板组成,如图3所示。橡胶板可采用厚3.0mm6.0mm、边 25mm~30mm的正方体,或厚3.0mm~6.0mm、直径25mm~30mm的圆柱体

    试验温度应满足支座使用的温度范围,可参考表3。采用一个频率(0.2Hz、0.3Hz、0.5Hz或隔 震频率)和一个剪应变(100%、175%或设计剪应变),对同一个试件进行不同温度的试验。试验时的温 度按递减顺序进行,温度的允许偏差为土2℃

    加载频率应选用表4规定的一组频率。采用一个温度(23℃)和一个剪应变(100%、175%或设计剪 应变),对同一个试件进行不同频率的试验。试验时的频率按递增顺序进行。

    表 7 氛丁橡胶的试验条件

    表9标准试件(正方形)

    6.2试验条件和试验报告

    硫化后,总高度H<250mm的试件应至少放置24h,其他试件应至少放置48h 试验前,试件应在试验环境中再放置不少于6h~24h,并应记录试件的表面温度

    最小加载裁频率为0.001Hz

    试验装置应具有检测试验项目的能力,力和位移的测量误差应小于最大值的1%。试验装置应定 期标定。

    6. 2. 5 试验报告

    试验报告应包括下列内容: a) 试件编号; b) 试件的类型、形状尺寸、形状系数; c) 试验装置介绍; d) 试件表面温度; e) 加载波形和加载频率; ) 试验内容; g) 试件外观; h) 试验日期; i) 试验结果;

    试验报告应包括下列内容: a) 试件编号; b) 试件的类型、形状尺寸、形状系数; c) 试验装置介绍; d) 试件表面温度; e) 加载波形和加载频率; 0 试验内容; g) 试件外观; h) 试验日期; D 试验结果;

    6.3压缩性能和剪切性能试验

    压缩性能试验装置见图4。 应对称布置不少于2个位移传感器(见图5)。 竖向压缩位移为传感器测量值的平均值

    图5位移传感器布置示意图

    加载压力应与GB20688.2和GB20688.3规定的设计压应力6相对应。压力和压应力的关 如下: P=A· 压应力允许偏差应为士5%

    加载方法有以下两种,试验时可选择其中一种方法进行。 a)方法1(见图6) 按0一Pmx—0往复循环加载3次。Pmx为最大设计压力。 图 6 中 P,为 1. 3P.,P 为 0. 7P。,P。为设计压力。

    加载方法有以下两种,试验时可选择其中一种方法进行。 a)方法1(见图6) 按0一Pmx—0往复循环加载3次。Pmax为最大设计压力 图 6 中 P,为 1. 3P.,P 为 0. 7P。,P。为设计压力。

    应在恒定压力下施加剪切位移测定支座的剪切性能。试验过程中,恒定压力允许偏差为土10%,剪 切位移允许偏差为±5%。 惯性力对剪力的修正参见附录D。

    GB/T 20688.12007

    置优先采用单剪试验方法见图8a)」。摩擦力对剪力的修正参见附录E,摩擦力应小于剪 的3%。 当采用双剪试验方法时[见图8b)],2个试件的竖向压缩刚度相差应在20%以内,测得的剪切性 为2个试件的平均值。当需要判断每个试件的性能时,应采用3个试件(A,B,C)混合成3对(A十日 +C,C+A)进行判断

    图8压剪试验装置示意图

    试验可采用3次或11次加载循环,剪切性能应取第3次循环的测试值,或取第2~11次循环的测 试平均值。 6.3.2.3剪切性能计算 水平等效刚度K、等效阻尼比hee、屈服后刚度K。和屈服力Qa应按式(2)~式(5)计算(参见图9、 图10):

    图9天然橡胶支座(LNR)剪切性能的测定

    沿芯橡胶支座(LRB)和高阻尼橡胶支座(HDR)剪切

    GB/T20688.1—2007

    购定劳应变劳切性 进行。基准剪应变宣为设计剪应变

    6.4.2剪切性能的压应力相关性

    6.4.3剪切性能的加载频率相关性

    测定加载频率对剪切性能的相关影响时,加载频率宜采用表11中的频率值。加载频率应按递增的 顺序改变。基准加载频率宜为0.5Hz

    5.4.4剪切性能的反复加载次数相关性

    测定反复加载次数对剪切性能的相关影响时,反复加载次数为50次。应测定第1、3、5、10、30 50次循环的剪切性能。基准值宜取第3次循环的测试值,或取第2~11次循环的测试平均值。 试件应在反复50次后冷却至室温,然后再次测定试件的剪切性能。

    6. 4. 5 剪切性能的温度相关性

    测定温度对剪切性能的相关影响时,宜采用表12规定的试验温度。试验前,可将试件放在温度 制箱中,待达到指定温度后,在30min内转移至试验装置中并完成试验。除铅芯橡胶支座外,温度相 性试验也可用2片、4片剪切型橡胶材料试件替代。通资料网 温度变化按递增或递减的顺序进行。

    6.4.6压缩性能的剪应变相关性

    测定剪应变对压缩性能的相关影响时,宜在表13中选取3个剪应变水准进行试验。剪应变的允 偏差为士5%。基准前应变为 0

    测定剪应变对压缩性能的相关影响时 偏差为士5%。基准剪应变为0

    6.4.7压缩性能的压应力相关性

    测定压应力对压缩性能的相关影响时,宜采用表14中规定的竖向加载压应力,剪切位移为零。 表中,0。为设计压应力。加载压应力的允许偏差为士5%。基准加载条件为%土0.30。

    6.5极限剪切性能试验

    应测定支座在最大设计压力下的极限剪切位移能力。对于用凹槽、暗销连接的支座和可能承受拉 力的支座,还应测定支座在最小设计压力下的极限剪切位移能力。 极限剪切位移状态指支座出现破坏、屈曲或滚翻。 连接板与封板用螺栓连接或连接板与内部橡胶直接黏结的支座,其极限剪切性能曲线见图11。 当剪切位移达到指定极限剪切位移时,若没有明显的破坏迹象,且剪力和位移的关系曲线单调增 加,则可停止试验,并根据最大剪力和剪切位移确定支座的极限剪切性能

    图12拉伸性能试验的力与位移关系曲线

    试件可为足尺隔震橡胶支座、缩尺模型隔震橡胶支座或剪切型橡胶试件。 试件应为同型(批)号产品,数目应不少于3对,每对包含试件A和试件B。 老化性能试验步骤如下: a)测定试件A的剪切性能和极限剪切性能; b)对试件B按规定的温度和时间完成老化试验

    GB/T20688. 200

    a)测出试件的初始外形(外轮廓尺寸)和性能(竖向压缩刚度和剪切性能); b) 使试件产生指定的剪切位移(可为0); c) 按指定的次数反复施加竖向压力,最大和最小压力应为最大和最小设计压力; d 测出外形(外轮廊尺寸)和性能的变化率以评定其抗疲劳性能。 剪切位移和竖向压力的允许偏差为士5%。 加载波形可为正弦波或三角波。加载频率范围为2Hz~5Hz。反复加载次数为200万次。

    5.8低速率变形的反力性能

    本方法仅适用于高阻尼橡胶支座, 试件在指定恒定压力下,按一般加载速率分4次均匀加载至指定剪应变值,每次加载的应变增量 4指定剪应变值,并持荷1.5h。该过程总持荷为6h。 反力特性由5个值(包括零)估算,参见附录H中H.2

    6. 8.2 竖向压力

    竖向压力应为设计压力。 试验过程中,压力允许波动范围为士10%。

    连续加载法的指定剪应变可为50%。 间款加载法的指定剪应变可为50%,则每次增量为12.5%

    连续加载法的加载速率可选用下述速率值之一 0.02mm/s,0.05mm/s,0.1mm/s,0.5mm/s,1mm/s,5mm/s,10mm/s和50mm/s. 间歇加载法的加载速率可采用1mm/s

    G,一低速率变形的剪切模量; K,—由第3次循环确定的水平等效刚度; Q—各剪应变水准持时后的剪力; X——各剪应变水准对应的水平位移

    支座产品尺寸测量的标准温度应为 品硫化后应在(23土5)℃的温度中放置至少

    测量尺寸所用的工具如下,其测量尺寸的公差应满足GB/T3672.1的要求。 游标卡尺; b) 极限规:用已检验的满足上、下限偏差要求的标尺来校准; c)钢直尺; d)其他工具

    7.3支座平面尺寸测量

    圆形支座:应在2个不同位置测 矩形支座:应在每边的2个不同位置测量边长值,见图15b)

    图17矩形支座高度测量

    GB/T 20688.12007

    7.5支座平整度测量 平整度等于支座周边4个不同位置所测得的2个高度差的最大值。高度差为连线通过圆心的2! 的高度之差。测量位置应与产品高度H,的测量位置相同。

    文屋平整度 平整度等于支座周边4个不同位置所测得的2个高度差的最大值。高度差为连线通过圆心的2点 的高度之差。测量位置应与产品高度H。的测量位置相同。 7.6支座水平偏差测量 圆形支座:应在圆周上的4个不同位置测量顶边和底边之间的水平偏差(参见图18),此4点的2条 连线应互相垂直并通过圆心。 矩形支座:应在截面的4条边的中点位置测量顶边和底边之间的水平偏差(参见图18)。 支座水平信差为4个测量值中的量大值

    7. 6 支座水平偏差测量

    圆形支座:应在圆周上的4个不同位置测量顶边和底边之间的水平偏差(参见图18),此4点的2条 连线应互相垂直并通过圆心。 矩形支座:应在截面的4条边的中点位置测量顶边和底边之间的水平偏差(参见图18)。 支座水平偏差为4个测量值中的最大值。

    附录C (资料性附录) 老化性能试验条件的确定

    试验试件三 内部橡胶的老化试验应在隔离空气的条件下进行,可在暴露于空气中的橡胶块上切下一部分作为 试件,并用金属膜包裹,使其隔离空气

    每个试验温度(T)下,在整个老化时间过程中,至少进行4个老化试验时间段(t,)的性能测试。 按照本部分5.8规定的方法测定100%剪应变时的剪切模量和破坏剪应变,按照GB/T528一1998 规定的方法测定拉伸性能

    时的弹性模量),可得出老化时间与材料性能降低百分比之间的关系曲线,如图C.1

    水利标准规范范本图 C.1材料物理性能与老化时间的关系

    根据b)所得的老化温度和老化时间,可绘制某种性能的Arrhenius曲线,如图C.2,其横坐标 代表老化温度(绝对温度)的倒数,纵坐标代表老化时间(d)的自然对数。用该曲线可估算材料 的某种性能变化相当于使用寿命(23℃环境温度下)所需的老化温度和对应的老化时间。 d)将Arrhenius曲线中的各点拟合成直线。

    附录D (资料性附录) 考虑惯性力对前剪力的修正

    D. 2惯性力的测量方法

    测定惯性力的间接方法

    园林造价GB/T 20688.12007

    测定隔震橡胶支座性能时,由于运动体带有滑动或滚 水平力传感奋所汇 录的力为摩擦力和实际剪力之和(见图E.1)。 本附录规定的方法适用于测量滑动或滚动装置的摩擦力,并对剪力进行修正

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