土工加筋橡胶砂复合垫层减震振动台试验研究.pdf

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1、分类号密级土工加筋橡胶砂复合垫层减震振动台试验研究研究生姓名：郑玉风指导教师姓名、职称：刘方成副教授学科专业：结构工程研究方向：基础减震试验研究湖南工业大学二〇一八年六月六日分类号密级土工加筋橡胶砂复合垫层减震振动台试验研究ExperimentalstudyonVibrationisolationTableofGeo-reinforcedRubberSandCompositecushion研究生姓名：郑玉风指导教师姓名、职称：刘方成副教授学科专业：结构工程研究方向：基础减震试验研究论文答辩日期答辩委员会主席湖南工业大学二〇一八年六月六日湖

2、南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家

3、或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名：日期：摘要在汶川地震、玉树地震、雅安地震等多次地震中，普通低、多层房屋破坏严重，研究低成本的减震方法尤为重要。汽车工业蓬勃发展，废旧轮胎日益增多，造成诸多环境问题。将废旧轮胎破碎成橡胶颗粒与砂混合可有效改善基础的减震性能。纯橡胶砂垫层剪切模量和压缩模量较小，在水平地震作用下产生较大摇动。因此本文提出土工袋、土工格室、土工格栅三种加筋方式进行包裹约束，提高整体稳定性。本文主要围绕土工袋橡胶砂垫层（SBRSMC）、土工格室橡胶砂垫层（GCRSMC）和土工格栅橡胶砂垫层（GGRSMC）进行了

4、简易装置试验，后期改造振动台又做了补充试验，研究的主要内容有：（1）对4种摆放方式，在3种铺设厚度下的SBRSMC进行了简易装置试验，分析各因素对垫层减震效应的影响，得到：在厚度14cm时交错的减震系数最小，在厚度21cm时横放的减震系数最小，在厚度30cm时立放的减震系数最小；横放和纵放时三层为最佳减震层，交错时减震系数受厚度的影响很小。（2）对SBRSMC进行的振动台试验得到：SBRSMC的减震效应主要受垫层厚度、土袋填充率、上部结构质量配重等因素的影响，土袋铺设方式对SBRSMC的减震效应影响较小。SBRSMC垫层厚度越大、土袋填充

5、率越小、上部结构质量配重越大，减震效应越好。但随着垫层厚度的增大和土袋填充率的减小，减震系数减小的速率降低，考虑减震垫层经济成本随两者增加而上升，建议垫层厚度21cm、土袋填充率60%作为合理的SBRSMC减震垫层参数。（3）从垫层加筋与非加筋、垫层厚度两种影响因素入手对GCRSMC与GGRSMC进行了简易装置试验，研究表明：土工加筋橡胶砂复合垫层的减震效果要明显好于非加筋，在试验范围内，垫层厚度越大、加筋层数越多，减震效应就越好。（4）将SBRSMC、GCRSMC、GGRSMC与其他简易减震方法对比发现：土工加筋橡胶砂复合垫层具有比纯砂

6、垫层、橡胶砂垫层更好的减震效应，其减震系数随输入加速度幅值增大呈非线性衰减。（5）土工加筋橡胶砂复合垫层无论在正弦激励还是在ELcentro地震波激励下均具有良好的减震效果，说明土工加筋橡胶砂复合垫层的减震效果与输入波形关系不大，减震效果具有普适性，可以作为一ⅠI种低成本减隔震方法，应用于村镇低多层房屋的抗震减灾。关键词：土工袋，土工格室，土工格栅，橡胶砂，减震性能IIAbstractInmanyearthquakessuchasWenchuanearthquake,YushuearthquakeandYa'anearthquake,th

7、elow-multistoryhousesaredestroyedseriously,itisimportanttostudythelow-costisolationmethod.Theautomobileindustryisboomingandthewastetireisincreasing,causingmanyenvironmentalproblems.Mixingwastetiresintorubberparticlesandsandcanimprovetheisolationperformanceoffoundation.The

8、shearmodulusandcompressionmodulusofpurerubbersandcushion(RSM)aresmall,whichresultsinlargeshaking