衡水低气温环境下氯丁橡胶支座受压试验研究

公路桥梁橡胶支座比建筑橡胶支座更容易受到气候的影响，为了研究公路桥梁板式氯丁橡胶支座经过冻融循环后的承载力变化情况，采用标准冻融试验箱对氯丁橡胶支座进行25、50、75、100次的冻融循环处理并进行轴心受压试验，研究其在不同冻融循环次数的承载力、极限抗压强度、竖向刚度、弹性模量等各项性能指标的变化，并与标准试件进行对比分析。结果表明经过冻融循环处理的氯丁橡胶支座更容易发生脆性破坏，且钢板外露、裂缝等破坏现象比标准试件更严重。随着冻融循环次数的增加，冻融程度的加深，氯丁橡胶支座极限承载力、极限抗压强度、抗压弹性模量都逐渐降低;采用最小二乘法得出50 a抗压强度和抗压弹性模量的衰减曲线和衰减公式，其变化趋势基本符合指数函数规律。冻融循环后的公路桥梁板式氯丁橡胶支座的各项力学性能指标显著降低，因此应严格控制公路桥梁板式氯丁橡胶支座的温度适用范围，并建议提高其最低适用温度，在寒冷地区尽量采用天然橡胶支座。

　　试验为轴心受压试验，采用分级加载方式，进行预压与正式加载。在预压时进行物理对中与几何对中，检测各测点的稳定性，其数值应基本一致，偏差应在15%以内[14]。加载过程持续到出现极限荷载，承载力下降，试件破坏为止。

2试验现象

　　进行轴心受压试验时，观察试验现象。逐级增加竖向荷载，未达到开裂荷载时，试件处于弹性状态，水平和竖向位移随荷载增加而增加，且与荷载的增加基本呈线性关系，此时观察试件表面，并未产生裂缝，外观变化较小;继续加载，达到开裂荷载时，试件边缘钢板与橡胶粘合处出现细微裂缝，此时荷载稍微有停滞状态，但很快恢复，而后荷载继续增加，水平位移也急剧增加，竖向位移变化较慢，裂缝变宽、变长，试件边缘开始产生凸出现象;当快达到破坏荷载时，水平位移及竖向位移增加较小;达到破坏荷载，承载力陡然下降，迅速减小，水平位移及竖向位移不再增加，裂缝达到最大，试件破坏。破坏位置主要是橡胶与钢板的粘合处，钢板与橡胶产生脱离，出现层状破坏。从各组试件的破坏现象观察，ZYBZ01的弹性阶段比冻融循环处理过的试件长，极限承载力较大;而冻融循环处理的试件，随冻融循环次数增加，弹性阶段缩短，极限承载力减小，试件裂缝较多、较大，破坏严重。