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聚氨酯基隧道隔震材料力学性能研究
| 论文题名： | 聚氨酯基隧道隔震材料力学性能研究 |
| 关键词： | 隧道工程;隔震材料;聚氨酯基;静态力学性能;循环加载性能 |
| 摘要： | 随着社会快速发展，我国的隧道工程规模越来越庞大。然而，由于我国频繁发生地震，许多隧道工程都位于强震活动区域。一般来说，隧道在震后都会受到一定程度的破坏，特别是那些遭受严重破坏的隧道，很难进行修复。因此，在确保隧道结构安全的前提下，必须充分利用隧道结构本身的特点，并综合利用各种隔震技术，以增强隧道的整体抗震能力。 本文基于隧道工程减震技术以及隧道隔震层材料的研究成果，通过对已有研究的总结分析，明确了隧道隔震材料需要满足的性能参数要求。接着，本文进行了聚氨酯基隧道隔震材料的配合比设计，采用无侧限压缩试验、单轴拉伸试验、循环加卸载试验、压剪试验和微观测试相结合的方法对聚氨酯基隧道隔震材料的简单静态力学性能和循环加载性能进行了系统性研究，并进行了无侧限压缩本构模型的推导。本文的主要工作如下： （1）经过对隧道隔震机理和相关研究的总结，本文确定了隧道隔震材料需要满足的相关性能参数。以此为依据，本文基于复合材料设计原理设计了聚氨酯基隧道隔震材料的配合比和制备流程。 （2）本文通过无侧限压缩试验和单轴拉伸试验，对聚氨酯基隧道隔震材料的简单静态力学性能进行了分析。探讨了各组分含量变化对材料应力-应变曲线、抗压强度、弹性模量、抗拉强度、断裂伸长率等性能的影响。同时，本文利用微观试验对其机理进行了解释。 （3）基于无侧限压缩试验研究结果，本文采用多项式来建立应变势能函数，以满足数值分析的要求。同时，为了更好地描述材料特性并满足实际工程应用的需要，本文建立了简化的分段非线性模型。 （4）通过采用循环加卸载试验和压剪试验，本文成功模拟了隧道隔震材料在日常通车和地震过程中受到的反复压缩和剪切的过程，并得到了聚氨酯基隧道隔震材料的循环加卸载滞回曲线和压剪滞回曲线。基于得到的滞回曲线，本文进一步分析了不同配合比的材料在往复荷载作用下的耗能规律和变形能力。 |
| 作者： | 李聪 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 黄襄云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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