论文题目：橡胶砂芯组合隔震砌块承载力与隔震性能研究
摘要：在我国中西部欠发达地区,村镇建筑造价较低,无法配备价格高昂的隔震支座,在地震发生时人员与财产损失惨重,因此对造价低廉且容易推广的隔震方法进行研究十分重要。另一方面,由于越来越多的小汽车被使用,每年产生的废弃轮胎在逐年递增,废弃轮胎的堆积既是对资源的浪费,也是严重的安全隐患,发生火灾时产生污染气体极其严重。本文对一种造价低廉且易推广的隔震层开展研究,其由复数个橡胶砂芯组合隔震砌块组成,橡胶砂是在纯砂中掺入一定比例的橡胶制成,具有自重轻,变形能力强,阻尼大等特点,是良好的隔震材料,这种材料既有造价低的特点,也为废弃轮胎的再利用提供了途径。作为置于房屋下的隔震层,必须具有足够的承载能力,本文首先通过试验与数值分析的方式针对橡胶砂芯组合隔震砌块的承载力进行研究,在此基础上通过数值分析对隔震垫层的隔震性能进行分析。本文具体研究内容如下:1、对橡胶砂芯组合隔震砌块进行承载力试验,研究其承载特性,考虑不同橡胶含量、盖板形式与尺寸、橡胶砂压实度,对两种规格的空心砌块进行试验,通过分级加载得到不同工况下的竖向荷载-盖板沉降位移曲线,针对试验现象及数据进行分析,得出提高压实度能明显提高承载力,橡胶含量的增加与盖板尺寸的减小会导致承载力降低,使用圆筒形的盖板相对于方形的盖板承载能力更好。2、通过颗粒流有限元软件对橡胶砂芯组合隔震砌块的承载能力进行模拟研究,考虑了盖板形式与尺寸、橡胶含量等参数的影响,并对内部颗粒的位移与受力情况进行分析。3、参考课题组已有研究得到的橡胶砂动力特性曲线,通过有限元软件对橡胶砂芯组合隔震砌块垫层的隔震性能进行数值模拟,探讨了橡胶含量、上部结构配重、盖板尺寸、隔震砌块铺设方式及盖板尺寸对垫层隔震性能的影响,研究表明,橡胶砂芯组合隔震砌块垫层具有良好的隔震效果,可作为村镇低层房屋的隔震措施进行推广。
关键词：橡胶砂;简易隔震;隔震砌块;隔震性能;承载力
学科专业：结构工程
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 简易隔震的研究现状
1.2.1 试验研究方面
1.2.2 理论研究方面
1.3 橡胶砂的研究现状
1.3.1 橡胶砂的静力特性研究
1.3.2 橡胶砂的动力特性研究
1.4 MSC.Marc有限元的应用研究现状
1.5 本文的研究内容与路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究路线
第二章 基于竖向承载能力的橡胶砂芯组合隔震砌块试验研究
2.1 引言
2.2 试验概况
2.2.1 试验仪器
2.2.2 试验材料及制作
2.3 试验结果及数据分析
2.3.1 竖向承载特性分析
2.3.2 压实度对RSMCB承载力的影响
2.3.3 盖板尺寸对RSMCB承载力的影响
2.3.4 橡胶含量对RSMCB承载力的影响
2.3.5 盖板形式对RSMCB承载力的影响
2.4 竖向荷载-沉降拟合曲线
2.5 本章小结
第三章 橡胶砂芯组合隔震砌块承载能力数值模拟
3.1 引言
3.1.1 颗粒流介绍
3.1.2 颗粒流的物理模型
3.1.3 颗粒流接触本构关系
3.2 RSMCB承载力试验离散元模拟
3.2.1 边界建立
3.2.2 离散元模型的建立
3.2.3 橡胶砂接触模型及细观参数的选择
3.2.4 模拟工况
3.3 结果分析
3.3.1 模拟值与试验值对比
3.3.2 橡胶砂颗粒位移云图
3.3.3 橡胶砂颗粒接触力云图
3.4 本章小结
第四章 橡胶砂芯组合隔震砌块垫层隔震性能数值模拟
4.1 引言
4.2 有限元模型
4.2.1 有限元建模
4.2.2 橡胶砂材料特性
4.2.3 参数选取
4.2.4 模型承载力验算
4.3 结果与分析
4.3.1 隔震参数
4.3.2 减震系数
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢