高阻尼橡膠支座在海水干濕循環(huán)作用下的性能劣化規(guī)律研究
發(fā)布時間:2020-04-26 10:06
【摘要】:隨著社會的發(fā)展、經(jīng)濟水平的提高和綜合國力的增強,我國對海洋資源開發(fā)的重視程度日益增強,跨海大橋等一系列大型近海工程的建設(shè)方興未艾?绾4髽虻慕ㄔO(shè),時間跨度少則幾年多則十幾年,而且需要投入巨大的人力物力。如果不能保證其抗震安全性,那么一旦遭遇地震,我們將有可能遭受不可挽回的慘重損失。減隔震設(shè)計在跨海大橋中的廣泛應(yīng)用則解決了這一問題,極大提高了跨海大橋的抗震安全性。高阻尼橡膠支座集豎向承載能力、恢復(fù)力和阻尼(吸收能量)于一體,且具備環(huán)保優(yōu)勢,倍受跨海大橋的設(shè)計者們青睞。但設(shè)置于跨海大橋上的高阻尼橡膠支座因其工作環(huán)境而遭受海水侵蝕、大氣氧化、太陽紫外線等各種外界因素的長期作用,尤其由于陰晴等氣象原因,設(shè)置位置較低的支座將遭受海水侵蝕和大氣氧化的交替循環(huán)作用,即海水干濕循環(huán)作用。然而目前國內(nèi)外關(guān)于高阻尼橡膠支座耐久性的研究,大多集中于內(nèi)陸環(huán)境所用高阻尼橡膠支座老化、疲勞等耐久性的研究,關(guān)于海洋環(huán)境下高阻尼橡膠支座耐久性的研究還鮮有報道。而高阻尼橡膠支座作為跨海隔震橋梁的核心部件之一,是確保橋梁抗震安全性的重要構(gòu)件,其耐久性的重要性不言而喻。因此,本文結(jié)合我國沿海的實際情況,系統(tǒng)地展開海洋環(huán)境下高阻尼橡膠支座耐久性的研究,主要研究工作及成果如下:1.參照國內(nèi)外關(guān)于海水干濕循環(huán)作用下混凝土性能劣化規(guī)律的相關(guān)研究,結(jié)合跨海大橋上高阻尼橡膠支座的工作環(huán)境和我國沿海城市的實際氣候條件,從高阻尼橡膠材料的劣化機理出發(fā),以Arrhenius公式為理論基礎(chǔ),制定合理的實驗室人工加速海水干濕循環(huán)試驗方案,并設(shè)計制作與之配套的高阻尼橡膠支座試件和高阻尼橡膠材料試樣。2.對高阻尼橡膠支座試件展開實驗室人工加速海水干濕循環(huán)試驗,定期取樣并進行豎向壓縮性能、水平剪切性能(含基本性能、剪應(yīng)變相關(guān)性、極限剪切性能)及豎向拉伸性能(含軸向拉伸、剪切拉伸下的滯回性能)等力學試驗,然后通過對試驗結(jié)果進行對比分析獲得海水干濕循環(huán)作用下高阻尼橡膠支座力學性能的時變規(guī)律,并擬合一系列公式描述這些規(guī)律以供工程實踐參考。3.對高阻尼橡膠材料試樣展開與高阻尼橡膠支座等同的實驗室人工加速海水干濕循環(huán)試驗,定期取樣并進行硬度測試和單軸拉伸試驗,然后通過對試驗結(jié)果進行對比分析獲得海水干濕循環(huán)作用下高阻尼材料力學性能(含硬度、定伸應(yīng)力、拉伸強度和拉斷伸長率)的時變規(guī)律,并擬合一系列公式描述這些規(guī)律。4.選擇Mooney-Rivlin模型來描述高阻尼橡膠材料的超彈性行為,結(jié)合橡膠材料力學試驗的結(jié)果獲得本構(gòu)常數(shù),使用ABAQUS對本文高阻尼橡膠支座進行有限元分析,并用有限元分析結(jié)果與支座力學試驗結(jié)果進行對比,完成對海水干濕循環(huán)作用下高阻尼橡膠支座性能劣化規(guī)律的進一步探討。
【圖文】:
圖 1-1 高阻尼橡膠支座豎向壓縮滯回曲線 圖 1-2 高阻尼橡膠支座水平剪切滯回曲線(2)水平變形特性高阻尼橡膠支座在受到水平剪力時,其內(nèi)部橡膠層發(fā)生不受鋼板層約束的水平剪變形,支座呈現(xiàn)出柔軟的水平特性,具有較小的水平剪切剛度。支座有效承壓部分 (
圖 1-1 高阻尼橡膠支座豎向壓縮滯回曲線 圖 1-2 高阻尼橡膠支座水平剪切滯回曲線(2)水平變形特性高阻尼橡膠支座在受到水平剪力時,其內(nèi)部橡膠層發(fā)生不受鋼板層約束的水平剪變形,支座呈現(xiàn)出柔軟的水平特性,具有較小的水平剪切剛度。支座有效承壓部分 (
【學位授予單位】:廣州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:U443.361
【圖文】:
圖 1-1 高阻尼橡膠支座豎向壓縮滯回曲線 圖 1-2 高阻尼橡膠支座水平剪切滯回曲線(2)水平變形特性高阻尼橡膠支座在受到水平剪力時,其內(nèi)部橡膠層發(fā)生不受鋼板層約束的水平剪變形,支座呈現(xiàn)出柔軟的水平特性,具有較小的水平剪切剛度。支座有效承壓部分 (
圖 1-1 高阻尼橡膠支座豎向壓縮滯回曲線 圖 1-2 高阻尼橡膠支座水平剪切滯回曲線(2)水平變形特性高阻尼橡膠支座在受到水平剪力時,其內(nèi)部橡膠層發(fā)生不受鋼板層約束的水平剪變形,支座呈現(xiàn)出柔軟的水平特性,具有較小的水平剪切剛度。支座有效承壓部分 (
【學位授予單位】:廣州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:U443.361
【參考文獻】
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1 高山;薛瑞杰;孫紅蘭;王永祥;劉樂;;高阻尼隔震橡膠支座性能試驗研究[J];公路;2015年11期
2 庾光忠;周函宇;寧響亮;姜良廣;陳國平;周露;;高阻尼隔震橡膠支座的性能研究與應(yīng)用[J];特種橡膠制品;2015年05期
3 劉亞東;田杰;;橡膠隔震支座拉伸性能試驗研究[J];建筑科學;2015年07期
4 陳家照;黃閩翔;王學仁;王s,
本文編號:2641381
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