一种试验检测橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的方法，属于力学检测方法领域。本方法将橡胶隔震支座试件分别与水平拉伸加载设备和竖向拉伸加载设备相连，在支座两侧中间分别布置竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2测量竖向相对拉伸位移；在支座上连接板和和底座各布置一个水平拉弦式位移计3和水平拉弦式位移计4量测水平剪切位移；水平拉伸加载设备为一个水平拉伸千斤顶C，竖向拉伸加载设备为竖向拉伸千斤顶A和竖向拉伸千斤顶B，竖向拉伸千斤顶A和竖向拉伸千斤顶B用于对橡胶隔震支座施加竖向拉力，水平拉伸千斤顶C用于控制控制橡胶隔震支座上连接板的水平。本方法可快速准确的试验计算出橡胶隔震支座不同剪切应变下的竖向拉伸刚度。
1.一种试验测定橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的方法，其特征在于：所述方法如下： 将橡胶隔震支座试件分别与水平拉伸加载设备和竖向拉伸加载设备相连，在橡胶隔震支座两侧中间分别布置竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2），测量竖向相对拉伸位移；在支座上连接板和底座各布置一个水平拉弦式位移计III（3）和水平拉弦式位移计IV（4），量测水平剪切位移；所述的水平拉伸加载设备为一个水平拉伸千斤顶C，所述的竖向拉伸加载设备为竖向拉伸千斤顶A和竖向拉伸千斤顶B，其中竖向拉伸千斤顶A和竖向拉伸千斤顶B用于对橡胶隔震支座施加竖向拉力，水平拉伸千斤顶C用于控制橡胶隔震支座上连接板的水平；测定步骤如下： a、记录竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）初始伸长量平均值为δ10，δ10=(δ1+δ2)/2，其中δ1为竖向拉弦式位移计I（1）初始伸长量，δ2为竖向拉弦式位移计II（2）初始伸长量； b、水平拉伸千斤顶C对橡胶支座施加水平位移，待达到水平剪切位移|δ3-δ4|的设定值时，设定值根据橡胶层总厚度按不同拉伸应变来控制，其中δ3为水平拉弦式位移计III（3）测得的伸长量，δ4为拉弦式位移计IV（4）测得的伸长量，记录此时竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）等效伸长量平均值变为δ'10；δ'10由计算得出，其中δ10竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）初始伸长量的平均值，δ3为水平拉弦式位移计III（3）测得的伸长量，δ4为水平拉弦式位移计IV（4）测得的伸长量； c、保持|δ3-δ4|不变，其中δ3为水平拉弦式位移计III（3）测得的伸长量，δ4为水平拉弦式位移计IV（4）测得的伸长量，竖向拉伸千斤顶A对橡胶隔震支座进行竖向拉伸加载，控制橡胶隔震支座竖向拉伸量为h，此时控制竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）伸长量平均值变为在δ'10基础上的增长量为其中δ10为竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）初始伸长量平均值，h为橡胶隔震支座竖向拉伸量，δ3为水平拉弦式位移计III（3）测得的伸长量，δ4为水平拉弦式位移计IV（4）测得的伸长量，δ'10为施加水平剪切位移后竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）伸长量的平均值；此时竖向千斤顶拉力为P，P为竖向千斤顶A和竖向千斤顶B的合力； d、然后将竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）的位移卸载至δ'10，即完成一次竖向拉伸滞回；根据公式 Kt为竖向拉伸刚度，P为竖向千斤顶A和B的合力，Δ为橡胶隔震支座竖向拉伸变形，即可得到橡胶隔震支座此次滞回竖向拉伸刚度。
2.根据权利要求1所述的一种试验测定橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的方法，其特征在于：竖向千斤顶A施加竖向荷载PA，作用位置为橡胶支座轴心位置；竖向千斤顶B施加荷载PB作用在支座中心轴线上与PA平行，距离轴心830mm。
3.根据权利要求1所述的一种试验测定橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的方法，其特征在于：其中竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）的初始伸长量平均值δ10通过钢尺测量，是试验前竖向拉弦式位移计I（1）和竖向拉弦式位移计II（2）已经伸出的线长。
一种检测橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种试验检测橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的方法，可以用于检测不同直径的无铅芯天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座的定剪切竖向拉伸刚度，属于力学检测方法领域。
背景技术
[0002] 目前，对橡胶隔震支座刚度性能检测主要集中于橡胶隔震支座的竖向压缩刚度和水平剪切刚度，对橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的试验测定方法研究较少。若每改变一次水平剪切变形，侧竖向拉伸位移时即要移动一次位移计，会使试验数据处理较为繁琐且增加试验时间，效率和准确性较差。不利于对橡胶隔震支座不同剪切应变下的竖向拉伸刚度评定。
发明内容
[0003] 为了增加橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度试验测定的效率和准确性，在不需要移动位移计和初始化试验数据的情况下即可准确测定橡胶隔震支座不同剪切变形下的竖向拉伸刚度，本发明提供了一种橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的试验测定方法，[0004] 本发明的技术方案是：一种试验测定橡胶隔震支座定剪切竖向拉伸刚度的方法，其将橡胶隔震支座试件分别与水平拉伸加载设备和竖向拉伸加载设备相连，在橡胶隔震支座两侧中间分别布置竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2，测量竖向相对拉伸位移；在支座上连接板和和底座各布置一个水平拉弦式位移计3和水平拉弦式位移计4，量测水平剪切位移；所述的水平拉伸加载设备为一个水平拉伸千斤顶C，所述的竖向拉伸加载设备为竖向拉伸千斤顶A和竖向拉伸千斤顶B，其中竖向拉伸千斤顶A和竖向拉伸千斤顶B用于对橡胶隔震支座施加竖向拉力，水平拉伸千斤顶C用于控制控制橡胶隔震支座上连接板的水平；本发明所采用的步骤如下：
[0005] a、记录竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2初始伸长量平均值为δ10，δ10＝(δ1+δ2)/2，其中δ1为竖向拉弦式位移计1初始伸长量，δ2为竖向拉弦式位移计1初始伸长量。
[0006] b、水平拉伸千斤顶C对橡胶支座施加水平位移，待达到水平剪切位移|δ3-δ4|的设定值时，设定值根据橡胶层总厚度按不同拉伸应变来控制，其中δ3为拉弦式位移计3测得的伸长量，δ4为拉弦式位移计4测得的伸长量，记录此时竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2等效伸长量平均值变为δ′10；δ′10由 计算得出，其中δ10竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2初始伸长量的平均值，δ3为拉弦式位移计3测得的伸长量，δ4为拉弦式位移计4测得的伸长量。
[0007] c、保持|δ3-δ4|不变，其中δ3为拉弦式位移计4测得的伸长量，δ4为拉弦式位移计4测得的伸长量，竖向拉伸千斤顶A对橡胶隔震支座进行竖向拉伸加载，控制橡胶隔震支座竖向拉伸量为h，此时控制竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2伸长量平均值变在δ′10基础上的增长量为 其中δ10为竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2初始伸长量平均值，h为橡胶隔震支座竖向拉伸量，δ3为水平拉弦式位移计3测得的伸长量，δ4为水平拉弦式位移计4测得的伸长量，δ′10为施加水平剪切位移后竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2伸长量的平均值；此时竖向千斤顶拉力为P，P为竖向千斤顶A和竖向千斤顶B的合力；
[0008] d、然后将竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2的位移卸载至δ′10，即完成一次竖向拉伸滞回。根据公式 Kt为竖向拉伸刚度，P为竖向千斤顶A和B的合力，Δ为橡胶隔震支座竖向拉伸变形，即可得到橡胶隔震支座此次滞回竖向拉伸刚度。
[0009] 竖向千斤顶A施加竖向荷载PA，作用位置为橡胶支座轴心位置；竖向千斤顶B施加荷载PB作用在支座中心轴线上与PA平行，距离轴心830mm。
[0010] 其中竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2的初始伸长量平均值δ10通过钢尺测量测，是实验前竖向拉弦式位移计1和竖向拉弦式位移计2已经伸出的线长；
[0011] 通过控制选择不同Δ即可得出不同定剪切拉伸应变下的竖向拉伸刚度，包括初期刚度、屈服刚度和屈服后刚度。
[0012] 本发明的优点是：不用移动位移计和初始化试验数据，即可快速准确的试验计算出橡胶隔震支座不同剪切应变下的竖向拉伸刚度，测试效率高，准确性增加。
附图说明
[0013] 图1是本发明方法使用的拉弦式位移计布置图；
[0014] 图2为本发明方法使用的加载装置实现图；
[0015] 图中：A、B、C为液压千斤顶，1、2、3、4为拉弦式位移计。
具体实施方式
[0016] 如图2所示，将图1中的橡胶隔震支座试件置于采用位移控制加载的装置中，先测量出竖向拉弦位移计1已经伸出线的长度δ10，施加水平拉伸荷载，待水平剪切拉伸位移|δ3-δ4|，δ3为拉弦式位移计3测得的伸长量，δ4为拉弦式位移计4测得的伸长量。达到设定值时，设定值根据橡胶层总厚度按不同的拉伸应变控制，竖向拉弦式位移计1和2伸长量变为δ′10，保持剪切拉伸位移不变，使用竖向千斤顶A施加竖向荷载PA，作用位置为橡胶支座轴心位置；竖向千斤顶B施加荷载PB作用在支座中心轴线上与PA平行，距离轴心830mm，起调整控制橡胶隔震支座连接板水平作用，将橡胶隔震支座竖向拉伸变形h，此时拉弦式位移计伸长增量为Δ，其中PA为拉力，PB为压力，总竖向拉伸荷载P＝PA-PB，PA和PB均为绝对值。然后将竖向千斤顶A、B卸载竖向拉弦式位移计1和2伸长量平均值恢复为δ′10，一个定剪切竖向拉伸滞回完成。
[0017] 采用的施加荷载的设备为一个水平千斤顶C和两个竖向拉伸千斤顶A和B，水平千斤顶作用在上连接板，合力通过上连接板形心，控制水平剪切位移，竖向拉伸千斤顶A作用在橡胶隔震支座轴心位置，得到轴向拉力PA，竖向拉伸千斤顶B作用在支座中心轴线上与PA平行，距离轴心830mm，得到压力PB。拉弦式位移计1和2位于支座两侧中点，上下连接板之间，量测支座竖向拉伸相对位移。拉弦式位移计3固定在支架上，量测支座上连接板水平剪切位移，拉弦式位移计4固定在支架上，量测底座水平位移。
[0018] 例如对直径为800mm的铅芯橡胶隔震支座进行定剪切100％竖向拉伸初始刚度试验测定，具体实施步骤如下：
[0019] 1.测量竖向拉弦位移计1已经伸出线的长度δ10＝229mm(总量程为600mm)，控制水平剪切位移为156mm(橡胶层总厚为156mm)，此时竖向拉弦式位移计伸长量δ′10＝277.1mm；
[0020] 2.保持水平剪切位移|δ3-δ4|＝156mm不变，即恒定剪切应变100％，使用竖向千斤顶A进行竖向加载，竖向千斤顶B调整橡胶隔震支座连接板水平，待竖向拉弦位移计1伸长量变为290.1mm时，橡胶隔震支座竖向拉伸变形h＝15.6mm，即竖向拉伸应变为10％时，竖向千斤顶A开始卸载，直至竖向拉弦式位移计伸长量恢复为δ′10＝277.1mm；
[0021] 3.重复步骤2，反复循环三次，以第三次循环竖向拉伸应变约为0.35％时的竖向力差值234.326KN为P，此时竖向拉伸位移为
[0022] 4.根据公式 Kt为竖向拉伸刚度，P为竖向千斤顶A和B的合力，Δ为橡胶隔震支座竖向拉伸变形。
[0023] 在此仅以水平剪切100％，竖向拉伸10％为例，其他定剪切变形下的不同竖向拉伸滞回工况所求得的偏拉竖向刚度以此类推。
