【摘要】：跨海大橋是聯(lián)系沿海地區(qū)間交通來往的重要通道,對促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義,在我國“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的指引下,跨海大橋逐漸在各地興建起來。由于我國處于地震多發(fā)地帶,地震災(zāi)害會對跨海大橋造成毀滅性的破壞,隔震技術(shù)是當(dāng)前有效的工程抗震措施,通過在橋梁與橋墩之間設(shè)置隔震裝置,可將結(jié)構(gòu)與地震地面運動隔離開,減少傳遞到結(jié)構(gòu)中的地震能量,達(dá)到保護橋梁結(jié)構(gòu)的作用。橡膠隔震支座是橋梁中常用的隔震裝置,對于在我國北方沿海地區(qū)修建的跨海大橋而言,在冬季凍融循環(huán)作用是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)各部分構(gòu)件受損的主要因素之一。橡膠支座長期暴露在海洋環(huán)境下使用,在受到各種自然因素如溫度、濕度、陽光、空氣、海水等的作用后,會引發(fā)一系列物理、化學(xué)變化,嚴(yán)重影響橡膠支座的耐久性能,導(dǎo)致橡膠支座無法正常發(fā)揮隔震功能,威脅到橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。因此,本文將以天然橡膠隔震支座和天然橡膠材料為研究對象,對其進(jìn)行海洋環(huán)境凍融循環(huán)試驗,并對橡膠支座進(jìn)行有限元數(shù)值模擬分析,開展海洋環(huán)境凍融循環(huán)作用下橡膠支座與橡膠材料各項性能變化規(guī)律的研究,具體研究內(nèi)容如下:(1)調(diào)查分析國內(nèi)外已有橡膠支座耐久性研究現(xiàn)狀,對影響橡膠支座耐久性能的主要環(huán)境因素進(jìn)行探討,根據(jù)大量實測資料,統(tǒng)計出我國北方沿海地區(qū)冬季的實際氣候條件及其海水成分;(2)根據(jù)橡膠支座的實際環(huán)境使用條件,制定出天然橡膠隔震支座的海洋環(huán)境凍融循環(huán)試驗方法,擬定橡膠支座與橡膠材料的海洋環(huán)境凍融循環(huán)作用試驗方案;(3)對天然橡膠隔震支座和天然橡膠材料進(jìn)行海洋環(huán)境凍融循環(huán)試驗,在試驗過程中,對橡膠支座的基本力學(xué)性能、水平剪切性能、軸向拉伸性能及橡膠材料的硬度、單軸拉伸性能進(jìn)行測試,由試驗結(jié)果擬合出橡膠支座及橡膠材料的各項力學(xué)性能隨海洋環(huán)境凍融循環(huán)作用時間的變化規(guī)律;(4)由橡膠材料的單軸拉伸試驗結(jié)果,擬合出海洋環(huán)境凍融循環(huán)作用下橡膠Mooney-Rivlin本構(gòu)模型材料常數(shù)C_(10)、C_(01)的修正公式;(5)通過數(shù)值模擬軟件ABAQUS建立天然橡膠隔震支座的有限元模型,模擬分析橡膠支座的基本力學(xué)性能隨海洋環(huán)境凍融循環(huán)作用時間的變化規(guī)律,將有限元模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行分析對比,驗證采用有限元方法模擬海洋環(huán)境凍融循環(huán)作用對橡膠支座基本力學(xué)性能影響的準(zhǔn)確合理性,間接驗證橡膠材料本構(gòu)模型的正確性。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U442.55
【圖文】：

北方冬季海洋環(huán)境對天然橡膠隔震支座的影響研究“十三五”期間，我國明確提出要推動區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，以區(qū)域發(fā)展總體戰(zhàn)略為基，以“一帶一路”建設(shè)、京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展、長江經(jīng)濟帶發(fā)展為引領(lǐng)，形成沿海沿江經(jīng)帶為主的縱向橫向經(jīng)濟軸帶[6]。為此各沿海地區(qū)為積極響應(yīng)國家政策，加強地區(qū)間的濟貿(mào)易合作，加大了對近海島嶼的開發(fā)力度，作為重要交通通道的跨海大橋已成為基建設(shè)市場的大熱門。當(dāng)前我國在建和擬建階段的跨海大橋共 37 座，建設(shè)總里程達(dá) 460里，總投資約 6,466 億元，其中 17 座擬建的跨海大橋?qū)⒎植加谶|寧省、山東省、浙江、福建省、廣東省、海南省等省份，例如渤海海峽跨海通道和瓊州海峽公鐵兩用跨海橋等大型基礎(chǔ)工程建設(shè)項目[7]。

圖 1-2 東日本大地震國沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達(dá)、人口密集，沿海地區(qū)的地震災(zāi)害會嚴(yán)重威脅到我國的經(jīng)社會穩(wěn)定，作為近海生命線工程的跨海大橋，在遭遇地震時如果發(fā)生嚴(yán)重破壞無法估量的損失。根據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計顯示，我國在 1950~1994 年間發(fā)生有災(zāi)情計 486 次，平均每年約 10 次，共造成了 5,468 座橋梁受損[12]。因此，跨海大橋濟發(fā)展和便利交通的同時，在遭遇地震作用時其結(jié)構(gòu)自身的安全性必須得到足。

【參考文獻(xiàn)】

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1 黃劍輝;李洪俠;;“一帶一路”戰(zhàn)略視閾下我國區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展[J];稅務(wù)研究;2015年06期

2 陳家照;黃閩翔;王學(xué)仁;王s

本文編號：2726528