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TPZ铁路盆式橡胶支座剪切弹性模量试验
本次试验采用与20世纪70年代同样的取值方法,做了14组剪切弹性模量试验,试验结果见表20
由表2可知:(1)TPZ铁路盆式橡胶支座的剪切弹性模量随使用年限的延长略有增长:使用22年的支座,平均增长28. 25%;使用19年的支座,平均增长19.06 0o0
(2)存放22年的支座,剪切弹性模量的增长多达43. 88%,其增长率是正常使用支座的1. 55倍。(3)石太线113 B桥使用16年的支座,其剪切弹性模量的增长值偏小,这可能是原始剪切弹性模量偏低的缘故。根据以上测试,若以剪切弹性模量增长100%来估算,板式橡胶座的使用寿命约为80年。
TPZ铁路盆式橡胶支座疲劳剪切试验
本次试验采用在京包线236A桥使用22年的4块支座,这4块支座均已出现裂纹,个别裂纹较大,表面有龟裂现象。试验荷载为P - 220 ~ 360 kN o
在疲劳剪切过程中,TPZ铁路盆式橡胶支座侧面保护层较薄的地方出现裂纹,深度达2 mm。有的还出现钢板外露和局部钢板脱胶现象。尽管如此,这些支座还是通过了200万次的疲劳剪切试验。试验结果见表30
由表3可知,TPZ铁路盆式橡胶支座经疲劳剪切试验后,剪切弹性模量的下降幅度没有超过20 0o0
TPZ铁路盆式橡胶支座破坏试验
为检验板式橡胶支座的极限承载力,从以上4座桥上换下来的支座中,各挑选一块病害较严重的进行破坏试验。试验方法:在压力机上加载直至破坏。试验结果见表40
由表4可知,支座破坏主要是脱胶造成的。破坏应力值约为设计应力值的1. 1一1. 4倍。说明支座表面虽出现裂纹和龟裂,但其内部性能变化并不明显。
TPZ铁路盆式橡胶支座胶料的物理力学性能试验
首先,将换下的8块支座进行胶料解剖,取中间胶层和表面胶层磨成标准片,按照国家有关标准,测定胶料的硬度、拉伸强度和扯断伸长率,并与同配方胶料的原始物理力学性能进行比较。对比试验表明:中间层胶料性能仍不低于现行标准,硬度变化也在规定范围内。
为比较TPZ铁路盆式橡胶支座表层和中间层橡胶的老化程度,又解剖了一批支座进行试验。试验结果表明:表层橡胶老化程度比中间层严重,拉伸强度下降了37. 6%一61. 3 0 o,扯断伸长率下降了16.6 0o -'S5. 6 0o,硬度上升了2 ~5度(召肠氏)。
另外,TPZ铁路盆式橡胶支座的使用寿命是以其物理力学性能的变化来预测的。采用天然橡胶进行热空气快速老化试验,测定其断裂伸长率的变化,得出老化速度方程的经验公式后,用不同实际使用年限支座的实测值进行公式验证后得出:作用16一22年的板式橡胶支座的使用寿命可达50一120年。
TPZ铁路盆式橡胶支座动载试验
动载试验在京包线228A桥(三孔曲线桥)和236A桥(直线桥)上进行,目的是测试支座各方向的变形和转角,并与1973年在这两座桥上测试的数据相比较。
TPZ铁路盆式橡胶支座试验内容及方法:
(1)利用通过列车荷载,测量板式橡胶支座垂直、纵向、横向位移,纵向、横向转角及扭转角;
(2)利用单机制动加载,测量板式橡胶支座在制动力作用下产生的纵向位移,及机车在低速和高速运行时产生的纵向、横向、垂直位移和转角;
(3>单机停在桥上时,测量静载下板式橡胶支座垂直、纵向、横向位移及纵向转角和扭转角;
(4)在通过列车及单机静载作用下,测量直线桥236A梁的挠度。 本次测试数据均小于1973年的测试结果,但仍在允许范围内,未发现支座有脱空滑移现象,说明支座工作正常。