文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
用于结构减振的聚合物混凝土试验研究
姓名:陈兴华
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:曹晖
2010-04
中文摘要

摘要

随着高速铁路的发展,特别是诸如武广高速客运专线武汉站房等新一类复杂
桥梁结构体系的出现,使得如何减小高速运行的列车对桥梁和站房结构带来的振
动成为十分重要而且具有挑战性的课题。而现有的减振措施大都通过附加阻尼装
置来增大结构的阻尼,达到减振的目的。尽管这种装置能够有效地控制结构的振
动,但给结构设计和施工造成诸多不便,而且经常会影响结构的正常使用(如建
筑的使用空间)。本文在已有聚合物混凝土研究的基础上,通过调整聚合物的掺量,
控制配比,解决混凝土的其他特性和阻尼性能无法兼顾这一矛盾。在保证不对损
伤过程及其他性能造成明显影响的前提下,提高混凝土的阻尼性能,改善结构整
体的动力特性,达到结构减振的效果。围绕着这一目的,本文主要做了以下几方
面的工作:
①详细地讨论了各种用于结构阻尼识别的模态参数识别理论:频域法和时域
法。最后重点研究了本文所用来进行聚合物混凝土阻尼比识别的随机子空间识别
法。
②通过试验研究了不同聚合物掺量的混凝土的力学性能,探讨掺量对混凝土
基本材料性能(包括弹性模量、抗压强度)和施工性能的影响,配制出满足强度
和施工性能要求的适用于结构减振的各配比聚合物混凝土。
③采用矩形截面简支梁和以实际大跨复杂箱梁为原型的 1/6 缩尺模型,分别进
行了振动测试、静载试验和疲劳试验,对比了普通混凝土和聚合物混凝土的阻尼
性能、静力性能和疲劳性能。
④采用有限元模拟仿真的方法,对所研制出的聚合物混凝土简支箱梁结构进
行了谐响应分析和动力时程分析,进一步证明了聚合物混凝土应用于结构减振的
效果要优于普通混凝土。
本文试验配制的聚合物混凝土,即羧基丁苯混凝土,对提高混凝土结构的阻
尼性能非常有效。随着聚合物掺量的增加,混凝土梁的阻尼比大幅增大,试块抗
压强度和弹性模量略有下降,但满足规范的要求。聚合物混凝土梁的静力性能比
普通混凝土梁更好,疲劳性能与之相当。聚合物混凝土的施工性能指标如塌落度
和扩展度良好。

关键词:聚合物减振混凝土,高阻尼,静力性能,疲劳性能,施工性能

I
英文摘要

ABSTRACT

With the rapid development of high-speed railway in our country, especially, the
occurrence of posite-system bridge like Wuhan railway station on
Wuhan-Guangzhou Passenger Dedicated Line, how to decrease the vibration of bridge
and railway station when high-speed trains passing through a bridge has e very
important and challenging issue. However, damping installations are mostly appended
to mitigate vibration by increasing the damping of structures. Damping installations
which are able to effectively control the vibrations of structures, inevitably make
structural design and construct inconvenient, and frequently affect normal function of
the structures (available space of buildings). Therefore, this thesis, based on the current
research of the polymer concrete, strives to resolve the contradiction betweens other
properties and the damping property of normal concrete by changing the amount of
polymer and controlling position of raw mater