混凝土摻雜納米材料的阻尼增強(qiáng)與框架結(jié)構(gòu)阻尼模型研究.pdf

1、阻尼研究是結(jié)構(gòu)振動(dòng)研究中的一個(gè)重要而迫切的課題，混凝土材料是土木工程中主要的大宗材料之一，然而普通混凝土的阻尼值偏低的問題長(zhǎng)期以來嚴(yán)重制約著混凝土構(gòu)筑物的動(dòng)力學(xué)性能，另外，結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析時(shí)往往更注重于數(shù)學(xué)處理上的方便，從而選取不同的阻尼模型，而不是對(duì)阻尼過程的解釋，針對(duì)以上問題，本文從理論和試驗(yàn)的角度出發(fā)，重點(diǎn)研究了不同摻量納米混凝土的強(qiáng)度與阻尼變化規(guī)律，并在微觀結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上對(duì)納米材料的阻尼增強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行了探索，最后通過計(jì)算實(shí)例分析

2、比較了不同阻尼模型下結(jié)構(gòu)的地震時(shí)程響應(yīng)的差異。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1)在混凝土中摻入了不同摻量的納米材料，研究其摻入量與混凝土抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度的關(guān)系，通過三點(diǎn)彎曲梁大尺寸材料阻尼測(cè)試裝置和懸臂梁自由振動(dòng)衰減法研究不同外加摻量納米材料對(duì)混凝土材料與構(gòu)件阻尼性能的影響，探索其影響規(guī)律，綜合考慮成本、流動(dòng)性、強(qiáng)度和阻尼等因素確定出了納米SiO2的最優(yōu)摻量為3％。
　　2)通過X射線衍射分析法和SEM掃描電鏡等微觀測(cè)試手段分析

3、不同摻量納米材料對(duì)混凝土材料內(nèi)部物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)、成分和形貌的變化，研究結(jié)果表面：納米材料摻入混凝土中，使得材料的內(nèi)接觸面數(shù)量增多，在外力作用下使應(yīng)力不均勻分布增加，從而提高了材料內(nèi)摩擦阻尼耗能的能力。
　　3)分析了阻尼產(chǎn)生的機(jī)理及來源，總結(jié)了不同阻尼模型的優(yōu)缺點(diǎn)，采用復(fù)阻尼模型推導(dǎo)結(jié)構(gòu)在任意地震荷載作用下的解析解形式，選取五層框架結(jié)構(gòu)模型計(jì)算了結(jié)構(gòu)在集中地震波輸入下的動(dòng)力響應(yīng)，基于不同的阻尼模型，在相同的阻尼比下，比較了復(fù)阻尼模型