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摘要
为了探讨桥梁板式橡胶支座在典型病害下的力学性能变化程度，通过调查目前桥梁板式橡胶支座使用情况及橡胶支座病害情况，统计分析了调研路段中小跨径桥梁近16万个支座病害类型情况，包括老化开裂、不均匀外鼓、竖向压缩超限、剪切变形超限、偏位和移位、脱空和偏压、滑板磨损及不锈钢板脱落等。针对调研支座中所占比例较大的两种常见的病害即支座脱空与剪切变形，开展了数值模拟分析研究。利用大型有限元分析软件建立两种支座典型病害平面模型，结合现行规范要求，施加10 MPa分级荷载。通过改变支座脱空面积和剪切角度，模拟支座在桥梁运营中的使用状态，进而对支座在不同病害程度下的力学性能进行了对比分析，建立了支座性能随着支座病害的变化曲线。结果表明：当支座脱空程度很小即支座发生脱空后，支座的压缩变形将超过支座允许压缩变形；当支座脱空率大于20%时，支座中钢板层内最大应力不满足现行规范要求，支座脱空对支座性能影响非常大；当板式橡胶支座剪切变形大于0.7时，支座加劲钢板最大应力大于钢材屈服强度325 MPa,支座可能产生不可恢复的剪切塑性变形。
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单位交通运输部公路科学研究院
