土工格室加筋橡膠砂隔震墊層動力響應(yīng)與物性參數(shù)反演研究.pdf

1、近年來，地震頻發(fā)使得人民的生產(chǎn)生活遭受了巨大損毀，特別是村鎮(zhèn)地區(qū)的大量低、多層房屋，在歷次較大震害中倒塌嚴(yán)重，因而造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損壞；而且，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是利用結(jié)構(gòu)自身彈塑性變形來消耗部分地震能量，據(jù)此降低結(jié)構(gòu)地震作用的一種設(shè)計方法，但其并不能從根本上減輕房屋承受的地震作用，且地震隨機性強；結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計方法可從根本上大大減輕房屋承擔(dān)的地震作用，但現(xiàn)存的隔震技術(shù)方案常常由于價格不菲、工序復(fù)雜、施工不便等原因，還不能廣泛應(yīng)用于村鎮(zhèn)建

2、筑。此外，橡膠砂是一種具有廉價、環(huán)保、輕質(zhì)、耗能等特點的新型復(fù)合散體材料，在土木工程中具有廣闊的應(yīng)用空間，且橡膠砂填入土工格室內(nèi)，便得到一種成本便宜、能夠應(yīng)用于村鎮(zhèn)低矮建筑的土工格室加筋橡膠砂隔震墊層，因此，對這種隔震墊層進行了振動臺試驗，對比分析了其在不同臺面的水平激勵作用以及不同鋪設(shè)方式不同豎向壓力下的動力響應(yīng)，同時對其動力物性參數(shù)進行了反演研究，且對橡膠砂進行了物理特性、側(cè)限壓縮、直剪以及三軸CD剪切試驗研究。
　　全文的主

3、要研究內(nèi)容和工作如下：
　　1．閱讀了有關(guān)廢舊輪胎及其碎粒物應(yīng)用于土木工程中的國內(nèi)外文獻，對其研究現(xiàn)狀進行了概述。
　　2．對7種不同橡膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的干燥試樣分別進行了物理特性和側(cè)限壓縮試驗研究，側(cè)限壓縮試驗時考慮了12級豎向荷載對試樣壓縮特性的影響，分析了試樣的累積沉降量、回彈量、豎向彈塑性應(yīng)變和總應(yīng)變、密度、孔隙比、壓縮系數(shù)、壓縮模量的變化規(guī)律。
　　3．對相同橡膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的試樣分別在干燥密實、干燥疏松、含水疏松三種

4、不同初始狀態(tài)下進行了直接剪切試驗，考慮了4種不同豎向應(yīng)力對其直剪特性的影響，干燥密實和干燥疏松時均考慮了11種不同橡膠質(zhì)量配比，含水疏松時考慮了7種不同橡膠質(zhì)量配比；對得到的不同初始狀態(tài)下試樣的剪應(yīng)力-剪應(yīng)變曲線進行雙曲線擬合，對比分析了不同初始狀態(tài)下試樣的抗剪強度特性，如剪應(yīng)力-剪應(yīng)變曲線，內(nèi)摩擦角，黏聚力，抗剪強度包線，豎向位移-剪切位移曲線的變化特性，且分析了經(jīng)擬合得出的不同初始狀態(tài)下試樣的初始剪切模量和參考應(yīng)變的變化規(guī)律。

5、>　　4．對7種不同橡膠質(zhì)量配比的干燥試樣進行了三軸CD剪切試驗，考慮了6種圍壓對其力學(xué)特性的影響，得出并分析了試樣的抗剪強度試驗值、偏應(yīng)力-軸向應(yīng)變曲線和體應(yīng)變-軸向應(yīng)變曲線，且基于鄧肯-張雙曲線模型對試樣的偏應(yīng)力-軸向應(yīng)變曲線進行了擬合，分析了試樣的初始切線模量、極限偏應(yīng)力和破壞比的變化規(guī)律。此外將本文三軸CD剪切試驗分別與已有的類似試驗和本文直剪試驗就試樣的力學(xué)特性進行了對比分析。
　　5．使用自制的振動臺對不同鋪設(shè)方式不同

6、豎向壓力下的土工格室加筋橡膠砂隔震墊層進行了振動臺試驗，考慮了瞬時撞擊和牽引釋放兩種不同水平激勵臺面的方式；同時進行了分別以無筋橡膠砂、土工袋加筋橡膠砂作為隔震墊層的振動臺試驗，且不同鋪設(shè)方式隔震墊層中的干燥橡膠砂，其橡膠質(zhì)量配比均為30％；此外，對不同鋪設(shè)方式隔震墊層的動力響應(yīng)進行了分析，得出了其均能阻隔過濾振動的高頻波動。
　　6．將滿鋪、方鋪的土工格室加筋橡膠砂墊層受壓區(qū)簡化為黏彈性模型，結(jié)合其在動力作用下的位移響應(yīng)，通過由