本文關(guān)鍵詞：橡膠混凝土力學性能及其應用于橋墩防撞的試驗研究

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【摘要】：隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展,跨線橋和立交橋數(shù)量劇增,車-橋墩撞擊事故頻發(fā)。橡膠混凝土材料具有韌性好、抗沖擊能力和耗能能力強的特點,將其應用于橋墩防撞減振裝置,既可以削弱橋墩受到的撞擊力,又可以加速橋墩振動能量的耗散,還能為我國廢舊輪胎的處理提供一條綠色環(huán)保的途徑。本文對橡膠混凝土材料的基本力學性能及其在相同受壓應力水平下的滯回耗能性能進行了試驗研究,通過分析不同體積摻量和粒徑組對橡膠混凝土材料性能的影響規(guī)律及相關(guān)試驗現(xiàn)象,選取了一種合適的橡膠混凝土材料用于橋墩防撞保護層；制作了設(shè)置不同防撞保護層的模型墩,通過分析擺錘撞擊試驗過程中撞擊力及模型墩動力響應的峰值和衰減規(guī)律,得出了不同防撞保護層的防撞效果。主要研究成果如下：(1)隨橡膠粒體積摻量的增大,橡膠混凝土拌合物工作性能與基準普通混凝土的差異變大；橡膠混凝土受壓破壞時的塑性特征表現(xiàn)地越明顯；立方體抗壓強度、軸心抗壓強度和靜力抗壓彈性模量減小；在相同應力水平下的損耗因子增大,阻尼耗能能力增強。而橡膠粒體積摻量相同時,損耗因子隨加載力幅值水平的增大而增大。(2)隨摻入橡膠粒粒徑組的增大,橡膠混凝土拌合物的流動性明顯增強；立方體抗壓強度和軸心抗壓強度減�。混o力抗壓彈性模量先增大后減小。橡膠粒粒徑組的變化對橡膠混凝土材料力學性能的影響遠小于橡膠粒體積摻量變化的影響。(3)橋墩受水平撞擊后撞擊力峰值、動力響應峰值、振動衰減周期與撞擊速度正相關(guān),動力響應峰值、振動衰減周期與自身剛度負相關(guān)。(4)橡膠混凝土覆層墩受水平撞擊后的撞擊力和動力響應峰值均小于未覆層和基準普通混凝土覆層墩,且橡膠混凝土覆層越厚,撞擊力和響應峰值越小。撞擊力小是由于橡膠混凝土材料剛度小、吸能能力強,墩響應峰值小主要是撞擊力小造成的。橡膠混凝土材料耗能能力強的特點使得橡膠混凝土覆層墩振動衰減速度快于基準普通混凝土覆層墩,且橡膠混凝土覆層越厚,墩振動衰減速度越快。
【關(guān)鍵詞】：橡膠混凝土 材料耗能 橋墩防撞 擺錘試驗
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U446;U443.26
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-26
• 1.1 研究的背景與意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 橡膠混凝土材料性能相關(guān)研究14-16
• 1.2.2 車-橋墩碰撞相關(guān)研究16-20
• 1.2.3 橋墩防撞方法研究20-21
• 1.3 研究內(nèi)容21-23
• 1.4 技術(shù)路線23-26
• 2 橡膠混凝土材料性能試驗研究26-56
• 2.1 橡膠混凝土試塊的制作和養(yǎng)護26-31
• 2.2 橡膠混凝土材料靜力抗壓強度試驗31-39
• 2.2.1 試驗過程31-32
• 2.2.2 試驗現(xiàn)象32-34
• 2.2.3 試驗結(jié)果分析34-39
• 2.3 橡膠混凝土材料彈性模量試驗39-43
• 2.3.1 試驗過程39-40
• 2.3.2 試驗結(jié)果分析40-43
• 2.4 橡膠混凝土材料軸向壓-壓滯回試驗43-53
• 2.4.1 試驗過程43-45
• 2.4.2 試驗結(jié)果分析45-53
• 2.5 本章小結(jié)53-56
• 3 擺錘撞擊橋墩模型試驗設(shè)計56-68
• 3.1 試驗目的56
• 3.2 構(gòu)件設(shè)計與制作56-62
• 3.2.1 構(gòu)件設(shè)計56-59
• 3.2.2 構(gòu)件制作59-62
• 3.3 試驗裝置與測點布置62-65
• 3.3.1 試驗裝置62
• 3.3.2 測試儀器與測點布置62-65
• 3.4 試驗工況與試驗步驟65-66
• 3.4.1 試驗工況65-66
• 3.4.2 試驗步驟66
• 3.5 本章小結(jié)66-68
• 4 擺錘撞擊橋墩模型試驗結(jié)果與分析68-94
• 4.1 不同剛度模型墩響應對比68-72
• 4.1.1 墩頂位移68-70
• 4.1.2 混凝土應變70-72
• 4.2 橡膠混凝土覆層前、后模型墩響應對比72-75
• 4.2.1 墩頂位移72-73
• 4.2.2 混凝土應變73-75
• 4.3 不同混凝土材料覆層后模型墩響應對比75-81
• 4.3.1 撞擊力75-77
• 4.3.2 墩頂位移77-78
• 4.3.3 墩身加速度78-79
• 4.3.4 混凝土應變79-81
• 4.4 不同厚度橡膠混凝土覆層后模型墩響應對比81-87
• 4.4.1 撞擊力81-83
• 4.4.2 墩頂位移83-84
• 4.4.3 墩身加速度84-85
• 4.4.4 混凝土應變85-87
• 4.5 橡膠混凝土覆層模型墩在不同擺錘高度撞擊下響應對比87-93
• 4.5.1 撞擊力87-88
• 4.5.2 墩頂位移88-90
• 4.5.3 墩身加速度90-91
• 4.5.4 混凝土應變91-93
• 4.6 本章小結(jié)93-94
• 5 結(jié)論與展望94-96
• 5.1 結(jié)論94-95
• 5.2 展望95-96
• 參考文獻96-100
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果100-104
• 學位論文數(shù)據(jù)集104

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