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原文传递青岛地铁用Qtech503阻尼材料性能及其约束阻尼结构研究

论文题名：	青岛地铁用Qtech503阻尼材料性能及其约束阻尼结构研究
关键词：	约束阻尼结构;阻尼材料;阻尼性能;地下铁路;减振降噪
摘要：	约束阻尼结构具有优越的阻尼性能，能有效的减轻地下铁路引起的振动和噪声，缓解振动和噪声对沿线居民正常生活的影响。因此，研究约束阻尼结构的阻尼性能及其影响因素非常重要。　　本文以在建的青岛地铁为背景，首先研究了粘弹性阻尼材料Qtech503的基本力学性能，包括拉伸强度、断裂伸长率、固化时间、固体含量、硬度等。然后以Qtech503为阻尼层材料，以混凝土板为基层和约束层模拟地铁结构制成约束阻尼结构。在约束阻尼结构中，研究阻尼层的不同成型方式、阻尼层与基层的厚度比和约束层厚度等因素对阻尼性能的影响规律。得出如下实验结论: 　　(1) Qtech503的基本性能研究表明，Qtech503的拉伸强度随养护时间的延长逐渐增大，到第20d时基本趋于稳定，为7.90MPa，达到最大值的98.5％。Qtech503的断裂伸长率随养护时间的延长逐渐减小，到第12d时基本趋于稳定，为344.56％，达到最终值的73.06％; Qtech503的固化时间不但可以保证对基材良好的附着性能还可以在一定程度上节约施工时间、缩短工期，取得较好的经济效益;Qtech503的固体含量为93.13％，成膜致密，是一种典型的高固体含量粘弹性阻尼材料，符合环境友好型标准;Qtech503的硬度随着时间变化呈现早期增长较快后期增长缓慢的规律，第12d时基本发展完全，保持在邵A57左右;Qtech503的储能模量随着温度的升高而降低，材料损耗因子随着温度的升高先增大后减小，频率主要影响Qtech503储能模量和损耗因子的曲线位置。　　(2)不同阻尼层成型方式对阻尼性能的影响研究表明，在约束阻尼结构中，当成型方式依次为预制型(PR)、土工布预制型(GP)和现浇型（CIP）时，复合损耗因子逐渐增大，振动极值依次减小。当成型方式为PR时，复合损耗因子最小，振动极值最大;当成型方式为CIP时，复合损耗因子最大，振动极值最小。当阻尼层厚度为1.0mm时，三者1阶的复合损耗因子分别为:0.1145、0.1236和0.1542，振动极值约分别为62dB、60dB和52dB。三种成型方式中，成型方式CIP的阻尼性能最好，成型方式GP次之，成型方式PR最差。　　(3)阻尼层与基层厚度比对阻尼性能的影响研究表明，在约束阻尼结构中，当厚度比在5/150～40/150范围内变化时，复合损耗因子逐渐增大，振动极值逐渐减小。当厚度比为40/150时，复合损耗因子取得最大值，振动极值取得最小值，阻尼性能较好。当厚度比增加到50/150时，结构的阻尼性能略微降低。　　(4)约束层厚度对阻尼性能的影响研究表明，在约束阻尼结构中，随着约束层厚度的增大，复合损耗因子先增大后减小，振动极值先减小后增大。当约束层厚度为20mm时，复合损耗因子取得最大值，振动极值的平均值最小。以2阶复合损耗因子为例，当约束层厚度分别为10mm、15mm、20mm、25mm和30mm时，复合损耗因子分别为0.1257、0.1538、0.1781、0.1683和0.1623。　　基于以上研究，得到了Qtech503基本性能的变化规律和在不同影响因素下约束阻尼结构阻尼性能的变化规律，为实际工程应用提供基础数据和理论支持。
作者：	高金岗
专业：	结构工程
导师：	吕平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	青岛理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文