廢棄輪胎構(gòu)造地基工程特性研究

1　緒論1
1.1　橡膠輪胎的結(jié)構(gòu)組成及性質(zhì)  1
1.2　橡膠輪胎的老化機(jī)理  4
1.3　廢棄輪胎加筋技術(shù)對(duì)環(huán)境影響的研究  5
1.4　廢棄輪胎加筋土的承載力和抗剪強(qiáng)度研究 6
1.5　廢棄輪胎抗震技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展  11
1.6　廢棄輪胎構(gòu)造地基的提出  13
參考文獻(xiàn)  14
2　廢棄輪胎力學(xué)性能分析21
2.1　引言  21
2.2　試驗(yàn)總方案  21
2.3　試驗(yàn)概況  22
2.3.1　試驗(yàn)材料及儀器  22
2.3.2　試件制作  23
2.3.3　試驗(yàn)加載  24
2.3.4　試驗(yàn)分組  25
2.4　廢棄輪胎拉伸性能影響因素分析  25
2.4.1　不同加載速率對(duì)拉伸性能影響  25
2.4.2　不同輪胎直徑對(duì)拉伸性能影響  31
2.4.3　不同有效長(zhǎng)度對(duì)拉伸效果影響  32
2.5　橡膠輪胎力學(xué)參數(shù)  33
2.6　本章小結(jié)  36
參考文獻(xiàn)  36
3　廢棄輪胎構(gòu)造地基承載機(jī)理研究38
3.1　引言  38
3.2　輪胎疊合體和輪胎構(gòu)造地基的載荷試驗(yàn)  39
3.2.1　試驗(yàn)概況和試驗(yàn)材料  39
3.2.2　試件制作  41
3.2.3　加載裝置和測(cè)點(diǎn)布置  42
3.3　不同胎周環(huán)境下輪胎疊合體的受力分析  45
3.3.1　卸載后疊合體的試驗(yàn)現(xiàn)象  45
3.3.2　輪胎疊合體的沉降規(guī)律分析  45
3.3.3　輪胎疊合體的徑向應(yīng)力分布規(guī)律  48
3.3.4　輪胎疊合體的環(huán)向應(yīng)力分布規(guī)律  48
3.4　輪胎構(gòu)造地基的沉降規(guī)律分析  51
3.5　輪胎的環(huán)箍理論分析  55
3.5.1　力學(xué)模型  55
3.5.2　待定常數(shù)的確定  57
3.5.3　輪胎疊合體的應(yīng)力分析  58
3.6　輪胎疊合體環(huán)箍理論與試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證  61
3.7　輪胎構(gòu)造地基的沉降變形分析  63
3.7.1　構(gòu)造地基的沉降計(jì)算  63
3.7.2　構(gòu)造地基的沉降變形分析  67
3.7.3　構(gòu)造地基與單元體的沉降對(duì)比分析  69
3.8　本章小結(jié)  70
參考文獻(xiàn)  71
4　廢棄輪胎疊合體的破壞形態(tài)73
4.1　引言  73
4.2　試驗(yàn)方案  73
4.2.1　試驗(yàn)材料  73
4.2.2　試件制作  75
4.2.3　疊合體應(yīng)變片、橫向位移測(cè)點(diǎn)的布置  76
4.2.4　試驗(yàn)分組  77
4.2.5　試驗(yàn)加載  77
4.3　試驗(yàn)現(xiàn)象  78
4.4　廢棄輪胎疊合體的σ-ε 曲線和破壞形式  87
4.5　不同因素對(duì)σ-ε 曲線及破壞形式的影響  88
4.5.1　輪胎的新舊  88
4.5.2　輪胎的品牌  89
4.5.3　填充砂的含水率  90
4.5.4　不同顆粒的填充材料  91
4.5.5　輪胎的直徑  94
4.5.6　疊合體長(zhǎng)度  95
4.6　疊合體橫向變形隨荷載變化曲線  97
4.7　疊合體橫向位移沿高度變化曲線  105
4.8　本章小結(jié)  108
參考文獻(xiàn)  109
5　廢棄輪胎-散體材料單元體抗剪性能試驗(yàn)研究110
5.1　引言  110
5.2　輪胎-散體材料單元體抗剪試驗(yàn)  110
5.2.1　試驗(yàn)概況和試驗(yàn)材料  110
5.2.2　試件制作  111
5.2.3　加載裝置和測(cè)點(diǎn)布置  112
5.2.4　加載制度  113
5.3　輪胎-散體材料單元體抗剪性能分析  114
5.3.1　破壞形態(tài)  114
5.3.2　單調(diào)加載條件下單元體的變形能力 116
5.3.3　加卸載循環(huán)加載條件下單元體的變形能力  118
5.3.4　往復(fù)循環(huán)加載條件下單元體的變形能力  119
5.3.5　往復(fù)循環(huán)加載條件下單元體的耗能能力  123
5.4　輪胎-散體材料單元體的力學(xué)特征參數(shù)  126
5.4.1　輪胎和砂土的應(yīng)力分布曲線  126
5.4.2　荷載-位移曲線的歸一化處理  127
5.4.3　剪應(yīng)力與剪應(yīng)變的關(guān)系  128
5.4.4　黏結(jié)應(yīng)力-滑移曲線模型  131
5.5　輪胎-散體材料單元體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的確定  133
5.6　輪胎-散體材料單元體加筋理論與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析  137
5.6.1　抗剪承載力的計(jì)算方法  137
5.6.2　抗剪強(qiáng)度指標(biāo)系數(shù)的驗(yàn)證與應(yīng)用 138
5.7　本章小結(jié)  140
參考文獻(xiàn)  140
6　廢棄輪胎構(gòu)造地基抗震性能試驗(yàn)研究142
6.1　引言  142
6.2　輪胎構(gòu)造地基的擬靜力試驗(yàn)  142
6.2.1　試驗(yàn)概況和試驗(yàn)材料  142
6.2.2　試件制作  143
6.2.3　加載裝置和測(cè)點(diǎn)布置  144
6.3　輪胎構(gòu)造地基的抗震性能分析  145
6.3.1　構(gòu)造地基的破壞形態(tài)  145
6.3.2　構(gòu)造地基的滯回曲線  148
6.3.3　構(gòu)造地基的骨架曲線  156
6.3.4　構(gòu)造地基的剛度退化曲線  161
6.3.5　構(gòu)造地基的耗能情況  165
6.4　輪胎構(gòu)造地基的抗剪承載力  181
6.5　輪胎構(gòu)造地基和單元體累積耗能的對(duì)比 181
6.6　本章小結(jié)  182
參考文獻(xiàn)  183
7　廢棄輪胎構(gòu)造地基恢復(fù)力模型研究184
7.1　引言  184
7.2　恢復(fù)力模型  184
7.3　輪胎-散體材料單元體的恢復(fù)力模型  185
7.3.1　骨架曲線的確定  185
7.3.2　剛度退化規(guī)律  188
7.3.3　滯回曲線模型  191
7.3.4　恢復(fù)力模型的驗(yàn)證  192
7.4　輪胎構(gòu)造地基的恢復(fù)力模型  193
7.4.1　滯回曲線的演化規(guī)律  194
7.4.2　骨架曲線的確定  195
7.4.3　剛度退化規(guī)律  196
7.4.4　恢復(fù)力模型的驗(yàn)證  198
7.5　改進(jìn)恢復(fù)力模型  200
7.6　恢復(fù)力模型的應(yīng)用  205
7.6.1　單元體恢復(fù)力模型的應(yīng)用  205
7.6.2　構(gòu)造地基恢復(fù)力模型的應(yīng)用  205
7.7　本章小結(jié)  208
參考文獻(xiàn)  208
8　廢棄輪胎構(gòu)造地基地震損傷模型研究210
8.1　引言  210
8.2　強(qiáng)度退化  210
8.2.1　剛度衰減  210
8.2.2　承載力退化  212
8.3　現(xiàn)有地震損傷模型分析  214
8.3.1　損傷指數(shù)  214
8.3.2　損傷模型  214
8.3.3　經(jīng)典損傷模型計(jì)算分析  216
8.4　輪胎構(gòu)造地基地震損傷模型的建立  217
8.4.1　輪胎構(gòu)造地基損傷模型計(jì)算分析 217
8.4.2　損傷模型參數(shù)的確定  219
8.4.3　整體累積損傷計(jì)算分析  219
8.4.4　破壞等級(jí)與損傷指數(shù)限值的確定 220
8.5　輪胎構(gòu)造地基地震損傷分析  221
8.5.1　損傷模型的有效性驗(yàn)證  221
8.5.2　恢復(fù)力模型和地震損傷模型演化分析  224
8.5.3　模型損傷演化分析  226
8.6　本章小結(jié)  229
參考文獻(xiàn)  230