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板式橡胶支座力学性能试验研究及数值模拟
| 论文题名： | 板式橡胶支座力学性能试验研究及数值模拟 |
| 关键词： | 抗压弹性模量;抗剪弹性模量;板式橡胶支座 |
| 摘要： | 目前板式橡胶支座己广泛应用于桥梁工程中，它能将桥梁结构上部的恒载与活载传递到桥墩上，同时保证桥梁所要求的位移与转动，保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形，以使上下部结构的实际受力情况符合结构的静力受力状态。然而，在使用过程中板式橡胶支座会出现被压溃、开裂等异常现象，致使橡胶支座功能失效，导致这些异常现象发生的主要原因就是板式橡胶支座力学性能未满足其设计要求。 本文主要对板式橡胶支座的抗压弹性模量、抗剪弹性模量两个重要力学性能指标进行试验研究，并在试验结果的基础上对均匀胶层厚度和不均匀胶层厚度两种情况进行数值模拟，分析橡胶支座内部应力分布规律，具体内容如下： (1)传统抗压弹性模量试验方法比较繁琐，占用试验人员大量时间，本文对传统抗压弹性模量试验方法进行了改进，将持荷时间集中起来进行集中持荷，通过对不同类型支座进行试验，试验结果表明该改进试验方法所得结果符合标准规定误差范围，为试验人员节省了大量时间，并且还消除了传统方法中的累计误差。 (2)抗剪弹性模量试验需要竖向施力机构和水平施力机构同时作用完成试验，整套试验设备耗资较大，尤其水平施力机构更具挑战性。本文结合实验室现有试验设备自行研制了抗剪弹性模量试验设备，并采用该套试验设备进行抗剪弹性模量试验，所得试验结果满足试验标准要求，作为一项探索的研究工作取得了初步成果。 (3)在抗压弹性模量试验结果的基础上对板式橡胶支座的均匀胶层厚度和不均匀胶层厚度两种情况进行数值模拟。将数值计算分析结果与试验结果和解析解进行比较证明模型建立正确。从应力分析结果可以看出支座中的剪应力对橡胶支座功能发挥影响较大，并且形状系数与剪应力有近似反比的关系；建议将形状系数和胶层厚度的均匀性在标准中单独作为一项重要检测指标，同时也为橡胶支座设计和使用提供参考和建议。 |
| 作者： | 秦德生 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 张小鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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