【摘要】：目前,Derham G.J與Thomas A.G.、加藤道越、周福霖以及吳波等學(xué)者或?qū)W術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了隔震橡膠支座的耐火試驗(yàn),考察了支座火災(zāi)下溫度變化、燃燒、持荷以及火災(zāi)后力學(xué)性能、破壞等情況,試驗(yàn)涉及支座類型和型號(hào)不一,且受火條件存差別較大,各試驗(yàn)可比性小,而代價(jià)大、費(fèi)用高,故支座耐火性能的數(shù)值模擬成為重要研究方向。但是,支座常用橡膠力學(xué)性能溫度相關(guān)性方面的試驗(yàn)研究缺乏,支座耐火性能的數(shù)值模擬因缺少與溫度相關(guān)的橡膠本構(gòu)模型而相對(duì)落后。針對(duì)建筑隔震橡膠支座實(shí)際用天然橡膠(NR)與丁苯橡膠(SBR)材料開展了熱物理性能試驗(yàn)研究。采用HotDisk熱常數(shù)分析試驗(yàn)測(cè)定了材料高溫下的導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散率以及比熱；采用TGA熱重分析試驗(yàn)測(cè)定了材料質(zhì)量百分率隨溫度變化曲線,比較了兩種膠料的熱穩(wěn)定性；考察了經(jīng)不同溫度加熱冷卻后橡膠的宏觀及微觀(SEM)形貌變化,為其高溫后力學(xué)性能的變化提供了表象學(xué)解釋。對(duì)SBR及NR橡膠進(jìn)行了不同速率(500mm/min、50mm/min及20mm/min)的高溫后單軸拉伸試驗(yàn)；對(duì)NR橡膠進(jìn)行了高溫后剪切破壞試驗(yàn)和循環(huán)剪切試驗(yàn)；對(duì)NR橡膠進(jìn)行了高溫后單軸壓縮試驗(yàn)�？疾炝瞬牧细黜�(xiàng)性能指標(biāo)(材料硬度、拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率、100%定伸強(qiáng)度、200%定伸強(qiáng)度、300%定伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、最大剪應(yīng)變、等效阻尼比、等效剛度等)與歷經(jīng)溫度的關(guān)系,所得各項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線作為提出橡膠常溫及高溫后本構(gòu)模型的基本依據(jù)。基于NR橡膠常溫及高溫后各項(xiàng)力學(xué)性能試驗(yàn),利用ANSYS有限元軟件識(shí)別了各超彈性材料模型(Polynomial、Neo-Hookea、Ogden、Yeoh及HyperFoam)的材料常數(shù),對(duì)比了各模型擬合精度。采用上述材料模型(及常數(shù))建立了高溫后單軸拉伸及四板剪切的數(shù)值模型,將ANSYS分析得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線與試驗(yàn)曲線對(duì)比,給出了適用于分析支座高溫后力學(xué)性能的橡膠超彈性本構(gòu)模型的材料參數(shù)取值�；贏NSYS建立了支座四面受火瞬態(tài)傳熱的數(shù)值模型,通過與吳波課題組GZP600支座試驗(yàn)升溫曲線對(duì)比驗(yàn)證了其有效性。對(duì)海達(dá)橡塑有限公司生產(chǎn)的LNR600支座受火1.Oh時(shí)的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬,將其溫度分布結(jié)果作為已知條件,引入NR橡膠高溫后本構(gòu)模型,建立了LNR600支座受火1.0h后剩余力學(xué)性能分析的數(shù)值模型,分析了支座受火前后豎向壓縮剛度和水平等效剛度的變化。結(jié)合支座火災(zāi)下溫度場(chǎng)分析及火災(zāi)后剩余力學(xué)性能分析的數(shù)值模擬,進(jìn)行了支座耐火性能的參數(shù)化分析,分析了海達(dá)LNR系列天然橡膠支座豎向壓縮剛度及水平等效剛度變化與受火時(shí)間及支座有效直徑的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU352.12;TU352.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭紀(jì)康;袁忠文;;橡膠支座在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用技術(shù)[J];今日科苑;2007年16期

2 徐君鳳;;圓形橡膠支座的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J];建筑;2008年20期

3 程軍;陳宮;趙瑞瑞;鄭彬彬;;橡膠支座在吊橋車場(chǎng)中的設(shè)計(jì)及運(yùn)用[J];土工基礎(chǔ);2012年05期

4 ;橡膠支座的使用和維修情況[J];鐵道建筑;1977年06期

5 陳鴻德;;橡膠支座[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)通訊;1981年06期

6 陳芮,王志民;橡膠支座與球形復(fù)合支座性能及其在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);1991年02期

7 袁萬城，，范立礎(chǔ);橋梁新型減震橡膠支座減震耗能性能研究[J];振動(dòng)與沖擊;1995年03期

8 于峰;橡膠支座的性能與應(yīng)用[J];天津建設(shè)科技;1997年04期

9 劉云賀,張俊發(fā),田潔;鉛銷橡膠支座應(yīng)用與橋梁減震的優(yōu)化配置研究[J];西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

10 高偉,吳海林,季文玉;平板橡膠支座上梁的傾覆穩(wěn)定性計(jì)算[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2000年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 周明華;石鵬;;橡膠支座的應(yīng)用前景與質(zhì)量憂患[A];中國公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)2002年全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

2 徐國彬;崔玲;;考慮“橡膠支座”特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)建模[A];第十屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

3 趙國輝;張科超;劉健新;;大噸位鉛銷橡膠支座的優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];第十九屆全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2010年

4 汪潔;劉健新;李青寧;;鉛銷橡膠支座的設(shè)計(jì)參數(shù)研究[A];第十三屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅲ冊(cè)）[C];2004年

5 王阿萍;姚謙峰;;一種新型橋梁減震橡膠支座的研究[A];中國交通土建工程學(xué)術(shù)論文集（2006）[C];2006年

6 陳芮;王f^;王志民;;橡膠支座性能及在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[A];第四屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（第二卷）[C];1988年

7 江勝華;侯建國;何英明;姚運(yùn)生;;纖維橡膠支座的力學(xué)性能研究[A];第六屆全國防震減災(zāi)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（Ⅰ）[C];2012年

8 段前忠;辛忠一;劉義猛;;橡膠支座在既有建筑之間連接改造中的應(yīng)用[A];中國老教授協(xié)會(huì)土木建筑（含建筑物改造與病害處理）專業(yè)委員會(huì)全國第九屆建筑物改造與病害處理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

9 范立礎(chǔ);袁萬誠;姜林;;橡膠支座連續(xù)梁橋非線性地震反應(yīng)分析[A];中國土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第九屆年會(huì)論文集[C];1990年

10 沈朝勇;周福霖;溫留漢·黑沙;馬玉宏;陳洋洋;;不同橋梁隔震橡膠支座力學(xué)性能對(duì)比試驗(yàn)研究[A];第六屆全國防震減災(zāi)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（Ⅰ）[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 記者 俞慧友 通訊員 彭寧希 劉亞鵬;株洲成功研發(fā)世界最大尺寸超高阻尼橡膠支座[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

2 張小建 任麗琴;板式橡膠、四氟橡膠支座安裝質(zhì)量控制[N];建筑時(shí)報(bào);2003年

3 陳維芳;減震橡膠：重建堅(jiān)固家園[N];中國化工報(bào);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李雅娟;制定鉛銷橡膠支座標(biāo)準(zhǔn)的研究探討[D];長安大學(xué);2002年

2 陳澤鵬;基于東深供水工程的橡膠支座劣化研究及壽命預(yù)測(cè)[D];華南理工大學(xué);2015年

3 李政;多向受力狀態(tài)下高阻尼橡膠支座力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D];鄭州大學(xué);2015年

4 曹雅迪;巨型框架采用橡膠支座隔震效果分析[D];華北理工大學(xué);2015年

5 陳兆勇;采用橡膠支座的超高層框架—核心筒結(jié)構(gòu)抗震性能的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

6 周雅萍;建筑隔震橡膠支座耐火性能試驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2015年

7 梁彬;公路橋梁鉛銷橡膠支座優(yōu)化設(shè)計(jì)及其減隔震效果研究[D];長安大學(xué);2008年

8 張科超;鉛銷橡膠支座系統(tǒng)耗能形式與最優(yōu)配鉛率的參數(shù)化研究[D];長安大學(xué);2010年

9 尹維祥;疊層橡膠支座穩(wěn)定性及其受低溫環(huán)境的影響[D];甘肅工業(yè)大學(xué);2001年

10 汪潔;已建橋梁減震設(shè)計(jì)時(shí)選用鉛銷橡膠支座的標(biāo)準(zhǔn)研究[D];長安大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2574435