老化-荷载耦合下叠层轮胎隔震垫的竖向力学性能

为研究叠层轮胎隔震支座(Scrap tire rubber pads,STP)在老化与不同荷载耦合下的轴压性能,选取180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,利用老化试验箱和加载模具在100℃恒温及4 MPa、5 MPa、6 MPa作用下分别对试件进行77 h、154 h、231 h、308 h加速老化试验,对比试验前后加载模具力、试件外观、竖向极限压应力、竖向刚度和竖向变形性能的变化,得到它们随老化时间的变化规律。同时,在考虑老化前后STP竖向力学性能稳定性的基础上,建议选取5 MPa为最佳设计压应力。最后提出了STP的轴压破坏准则,修正了适用于叠层轮胎隔震垫的竖向变形性能公式。

老化-荷载耦合下废旧叠层轮胎隔震垫力学性能研究

为研究老化-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫(STP)的力学性能,选取废旧的四季胎制作15组规格为180mm×180mm×69mm的6层STP,其中3组为对照组,其余12组STP置于老化温度100℃及荷载5MPa的条件下进行77、154、231、308h的加速老化试验;对试件进行竖向力学性能试验和拟静力试验,分析老化时间对STP的竖向刚度、水平等效刚度、滞回曲线、骨架曲线、屈服刚度和等效阻尼比的影响,并将废旧轮胎隔震体系中STP(无卡槽STP)和新型村镇墙下隔震体系中STP(有卡槽STP)的力学性能进行对比分析。结果表明:STP的竖向刚度随老化时间的增加而增大;随着老化时间的增加,STP的滞回环面积均呈现先增加后减小的趋势,有卡槽STP滞回环面积均高于无卡槽STP滞回环面积;有卡槽和无卡槽STP的等效阻尼比随着老化时间的增加呈先减小后增大的规律;有卡槽STP的水平等效刚度和屈服刚度均高于无卡槽STP,随着老化时间的增加有卡槽STP的水平等效刚度和屈服刚度均高于初始值,说明老化后的有卡槽STP的力学性能稳定,能明显提高基础的隔震性能。

老化-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫隔震性能

为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)在老化-荷载耦合下的隔震性能,选取几何尺寸为180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于老化温度100℃、荷载5 MPa的条件下进行77 h、154 h、231 h、308 h的热空气加速老化试验。将完成加速劣化的叠层轮胎隔震垫进行墙下拟静力试验研究,深入分析老化时间、耦合荷载对墙下隔震结构下叠层轮胎隔震垫的滞回曲线、骨架曲线、水平等效刚度、等效阻尼比、残余位移、刚度退化的影响,结合试验中STP的变形、脱胶、钢丝网破坏及其裂缝延展等内、外部破损行为,综合阐明热氧侵蚀环境作用对STP隔震性能的影响规律及其隔震性能失效机理。试验研究结果表明,新型叠层轮胎隔震结构体系具有良好的隔震、限位和复位效果,在建筑结构全寿命周期内STP的力学性能稳定,具有可靠的隔震性能,同时在考虑STP自复位的基础上,建议其安全使用寿命为50年。研究成果以期为新型墙下废旧叠层轮胎隔震结构在高烈度村镇地区的推广应用提供理论基础。

老化-荷载作用下叠层轮胎隔震垫时变力学性能

为研究建筑结构设计基准期(50年)内叠层轮胎隔震垫(scrap tire rubber pads,STRP)竖向力学性能的时变规律,对61组7层STRP支座施加5 MPa竖向荷载并分别进行老化31,62,93,124和154 h的荷载耦合老化试验及普通老化试验.结合荷载耦合老化后轮胎的微观扫描电镜分析(SEM)及STRP的竖向力学性能试验,研究STRP在不同老化时间下的破坏特性、竖向承载力衰减,以及竖向刚度和竖向变形性能的退化规律.研究表明:在荷载耦合老化作用下STRP表面随老化时间的增加,裂缝扩展且局部轮胎内部炭黑外移析出,STRP竖向刚度逐渐增大,竖向变形性能变差,但极限承载力无明显改变.