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原文传递粘弹阻尼材料及路面约束阻尼结构阻尼性能研究

论文题名：	粘弹阻尼材料及路面约束阻尼结构阻尼性能研究
关键词：	路面施工;粘弹阻尼材料;约束阻尼结构;阻尼性能;复合损耗因子
摘要：	由车辆行驶所引发的路面振动问题已经带来严重的环境问题，因此，控制道路交通引起的路面振动成为引人关注的研究方向。本文以粘弹阻尼材料（其牌号分别为Qtech-T502和Qtech-413S）作为阻尼层应用在道路减振中，以道路基层作为基层，以沥青混凝土作为约束层，构成路面约束阻尼结构。研究了上述两种粘弹阻尼材料的常规性能和阻尼性能；并采用干湿循环实验和高低温循环实验，探讨了环境温湿度对其性能的影响规律。采用单点锤击法，研究路面约束阻尼结构中阻尼材料和阻尼层厚度对路面约束阻尼结构的阻尼性能影响。根据青岛某高架桥减振路面施工，制定路面约束阻尼结构施工工艺。　　首先，Qtech-T502粘弹阻尼材料环境模拟实验结果表明，经过160d干湿循环，材料的拉伸强度稳定在0.94MPa，下降幅度为33.6%。撕裂强度稳定在4.10KN/m，下降幅度为22.37%。断裂伸长率稳定在340%，下降幅度为33.60%；经过160次高低温循环，材料的拉伸强度为0.92MPa，下降幅度为9.71%。断裂伸长率为　　306.21%，下降幅度44.81%。撕裂强度为4.05KN/m，下降幅度23.87%。以Qtech-T502粘弹阻尼材料为例，当温度恒定时，其损耗模量和损耗因子的峰值及其对应的温度均随频率的增大而增大，其频率由1Hz升至100Hz时，损耗因子峰值由0.427增至0.606，峰值温度由62℃升至96℃。　　其次，研究了阻尼材料和阻尼层厚度对路面约束阻尼结构阻尼性能的影响。研究结果表明，（1）阻尼材料采用Qtech-T502粘弹阻尼材料、Qtech-413S粘弹阻尼材料和环氧时，与无阻尼的空白试件相比，在1阶固有频率上变化很小，2阶固有频率显著降低，1-2阶复合损耗因子均有所增加，当采用Qtech-T502粘弹阻尼材料时振动总级值和振动加速度变化最大，其振动总级值降低3.56dB，振动加速度下降59.2%。（2）阻尼层厚度的影响，阻尼层厚度取1mm、1.5mm、2mm、3mm时，1mm-2mm内，增加阻尼层厚度能降低高阶固有频率、振动总级值和振动加速度，增加路面约束阻尼结构的复合损耗因子。阻尼层厚度取2mm以上时，增加阻尼层厚度对优化路面约束阻尼结构意义不大。综上所述在实验范围内，沥青路面约束阻尼结构的阻尼层厚度取2mm时，其阻尼效果最好。　　最后，根据Qtech-T502粘弹阻尼材料的常规性能和阻尼性能以及施工现场的情况，制定减振路面施工工艺，及控制施工质量的相关技术指标，并应用在青岛某高架桥减振路面上。主要阐述了混凝土基层的基材处理工艺，重点探讨了喷涂阻尼施工工艺。Qtcch-T501粘弹阻尼材料是一种新型的减振降噪材料，本次也是首次应用在道路减振上。本次施工工况较为复杂，多工种联合作业，施工难度大，为以后工程应用积累宝贵经验。　　通过上述的实验研究，探讨了干湿循环实验和高低温循环实验对粘弹阻尼材料的力学性能的影响，阻尼层材料和阻尼层厚度对路面约束阻尼结构阻尼性能的影响，并制定了减振路面的施工工艺，为路面约束阻尼结构在道路减振的应用中提供相关资料。
作者：	鞠家辉
专业：	土木工程
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：	2017
正文语种：	中文