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橡胶砂动剪模量和阻尼比循环单剪试验研究 被引量：26
1
作者 刘方成 陈璐 王海东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1903-1913,共11页
对7种不同配比的橡胶颗粒-砂混合物(简称橡胶砂)进行了循环单剪试验,得出了4种不同竖向固结压力p下不同配比橡胶砂的动剪模量和阻尼比的变化规律。研究表明:同一固结压力下,橡胶颗粒的增多使得应力-应变曲线明显降低,动剪模量衰减,阻尼... 对7种不同配比的橡胶颗粒-砂混合物(简称橡胶砂)进行了循环单剪试验,得出了4种不同竖向固结压力p下不同配比橡胶砂的动剪模量和阻尼比的变化规律。研究表明:同一固结压力下,橡胶颗粒的增多使得应力-应变曲线明显降低,动剪模量衰减,阻尼比和隔震消能能力提高;同一配比下,橡胶砂的应力-应变曲线和动剪模量随固结压力的增大而增大,而阻尼比则随着固结压力的增大略有降低;橡胶颗粒含量的增加,会使得动剪模量归一化G_d /G_(d max)-y_d曲线衰减更早,更有利于橡胶砂的隔震应用;与已有研究的对比分析表明,该试验结果与已有文献的试验结果吻合良好,橡胶砂混合物的动剪模量和阻尼比受试验方法的影响不大。 展开更多
关键词 橡胶砂 动剪模量 阻尼比 循环单剪试验 对比分析
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土工格栅加筋橡胶砂强度特性试验研究 被引量：16
2
作者 刘方成 吴孟桃 杨峻 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期580-591,共12页
橡胶砂作为轻质、耗能填料在土木工程中有广泛的应用前景,但其强度往往会随橡胶含量的增大而降低。土工格栅常用于对散体材料的加筋补强,研究土工格栅对橡胶砂强度特性的加筋效应具有重要意义。基于三轴压缩试验,对3种不同格栅布置方式(... 橡胶砂作为轻质、耗能填料在土木工程中有广泛的应用前景,但其强度往往会随橡胶含量的增大而降低。土工格栅常用于对散体材料的加筋补强,研究土工格栅对橡胶砂强度特性的加筋效应具有重要意义。基于三轴压缩试验,对3种不同格栅布置方式(1、2、3层)下的干燥橡胶砂强度特性展开研究,重点考察加筋层数对不同围压(50、100、200k Pa)下、不同配比(0%、10%、20%、30%、40%)橡胶砂的强度参数,如峰值强度、似黏聚力、内摩擦角的影响规律。结果表明:土工格栅加筋橡胶砂的强度参数,包括峰值强度、似黏聚力、内摩擦角,相对于未加筋橡胶砂均有明显提高,提高幅度随土工格栅加筋层数的增加而增大,随着围压的降低而增大;土工格栅对配比为20%橡胶砂的强度加筋效应最为明显;土工格栅加筋橡胶砂的强度参数恢复系数与加筋密度之间呈良好的线性关系;土工格栅加筋橡胶砂的强度特性可由试验所得的经验恢复函数较好地估计。 展开更多
关键词 橡胶砂 土工格栅加筋 强度特性 三轴试验 加筋密度
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大应变下干燥橡胶砂动力特性试验研究 被引量：7
3
作者 刘方成 杨峻 王海东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A02期4265-4278,共14页
橡胶颗粒–砂混合物（橡胶砂）作为一种廉价耗能材料应用广泛,但关于其在大应变幅值范围内的模量和阻尼比特性的研究较少。本文应用循环单剪试验,对7种配比的干燥橡胶砂在4种固结压力下的动剪模量和阻尼比特性进行研究,得到其在10-3-10-... 橡胶颗粒–砂混合物（橡胶砂）作为一种廉价耗能材料应用广泛,但关于其在大应变幅值范围内的模量和阻尼比特性的研究较少。本文应用循环单剪试验,对7种配比的干燥橡胶砂在4种固结压力下的动剪模量和阻尼比特性进行研究,得到其在10-3-10-1应变幅值范围的变化规律。结果表明,橡胶砂在大应变下：（1）动剪模量相对于纯砂动剪模量衰减,衰减系数随着橡胶含量的增大而降低,随着动应变幅值的增大而减小。（2）阻尼比相对于纯砂阻尼比呈增大趋势,增大系数随着橡胶含量的增大而增大,随着应变幅值的增大而减小。（3）固结压力对橡胶砂相对于纯砂动剪模量衰减系数影响较小,但对阻尼比增大系数影响较明显,表现为固结压力越高,阻尼比增大越多,随着动剪应变幅值增大,固结压力对阻尼比影响减小。（4）循环次数对橡胶砂动剪模量和阻尼比影响明显,随着橡胶含量的增加,此影响减小。 展开更多
关键词 土力学 橡胶砂 动剪模量 阻尼比 大应变 循环单剪试验
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土工袋加筋橡胶砂垫层隔震效应试验研究 被引量：6
4
作者 郑玉风 刘方成 张友良 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第3期73-83,共11页
土工袋加筋橡胶砂垫层(SBRSMC)作为一种低成本减隔震方法,可应用于以村镇民居为代表的低层房屋的抗震减灾。本文应用振动台试验方法,以刚性质量块代替上部结构,研究SBRSMC的隔震效应。SBRSMC垫层面积1.5m×2.0m,厚度14cm^28cm,土袋... 土工袋加筋橡胶砂垫层(SBRSMC)作为一种低成本减隔震方法,可应用于以村镇民居为代表的低层房屋的抗震减灾。本文应用振动台试验方法,以刚性质量块代替上部结构,研究SBRSMC的隔震效应。SBRSMC垫层面积1.5m×2.0m,厚度14cm^28cm,土袋填充率45%~90%,质量配重2t^6t。激震方式包括正弦激震和ElCentro地震波激震,输入加速度幅值从0.05g^1.2g。试验结果表明:(1)SBRSMC的隔震效应主要受垫层厚度、土袋填充率以及上部结构质量配重等因素的影响,土袋铺设方式对SBRSMC的隔震效应影响较小;(2)SBRSMC垫层厚度越大、土袋填充率越小、上部结构质量配重越大,隔震效应就越好;(3)综合考虑隔震效应与经济成本,垫层厚度21cm、土袋填充率60%是较为合理的SBRSMC隔震垫层参数;(4)SBRSMC比纯砂垫层和橡胶砂垫层的隔震效应更好,更适用于作为刚性房屋的基底隔震垫层。 展开更多
关键词 土工袋 橡胶砂 基础隔震 低层建筑 振动台试验
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橡胶砂弹性动力学参数的弯曲-伸缩元试验研究 被引量：5
5
作者 姚玉文 刘方成 +1 位作者 补国斌 景立平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2369-2379,共11页
橡胶砂作为一种廉价环保的土工材料,应用前景十分广阔,关于其力学特性的研究具有重要意义。采用弯曲–伸缩元法对橡胶砂进行了剪切波和压缩波联合测试,分别采用离散频率扫描法和初达波法确定了剪切波和压缩波的传播时间,进而得到其弹性... 橡胶砂作为一种廉价环保的土工材料,应用前景十分广阔,关于其力学特性的研究具有重要意义。采用弯曲–伸缩元法对橡胶砂进行了剪切波和压缩波联合测试,分别采用离散频率扫描法和初达波法确定了剪切波和压缩波的传播时间,进而得到其弹性动力学参数:初始剪切模量、侧限模量和泊松比,分析了橡胶含量和围压对橡胶砂弹性动力学参数的影响。结果表明:在同样围压下,随着橡胶含量的增加,橡胶砂初始剪切模量和侧限模量逐渐减小,初始泊松比逐渐增大;在同样橡胶含量下,随着围压的增大,橡胶砂初始剪切模量和侧限模量逐渐增大,初始泊松比逐渐减小。最后,在此基础上进行了两种因素耦合效应的分析以及相关力学机制的探讨。 展开更多
关键词 橡胶砂 弯曲-伸缩元 弹性动力学参数 耦合效应 力学机制
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加筋橡胶砂和非加筋橡胶砂静力特性对比试验 被引量：4
6
作者 刘方成 杨辉 +1 位作者 甘霖 张永富 《湖南工业大学学报》 2014年第2期28-32,51,共6页
针对土工格室加筋后的橡胶砂研究的缺乏,对此加筋橡胶砂进行了直剪和固结变形对比试验研究。分别针对橡胶颗粒质量分数为20%和30%的2种配合比的橡胶砂进行了研究,得到了剪应力-剪应变曲线、竖向位移-剪切位移曲线以及固结压力-沉降曲线... 针对土工格室加筋后的橡胶砂研究的缺乏,对此加筋橡胶砂进行了直剪和固结变形对比试验研究。分别针对橡胶颗粒质量分数为20%和30%的2种配合比的橡胶砂进行了研究,得到了剪应力-剪应变曲线、竖向位移-剪切位移曲线以及固结压力-沉降曲线。试验结果表明:土工格室加筋使得橡胶砂的强度有较大提高,且对粘聚力的提高明显,对摩擦角的影响较小;土工格室加筋能显著降低橡胶砂的剪胀和剪缩变形,能显著减少橡胶砂的竖向压缩变形;橡胶砂的橡胶颗粒含量越大,加筋效应越明显。 展开更多
关键词 橡胶砂 土工格室加筋 抗剪强度 剪胀
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橡胶砂力学性能的三维离散元数值模拟 被引量：1
7
作者 彭庆奉 刘方成 陈翔 《湖南工业大学学报》 2021年第1期17-24,共8页
为揭示橡胶砂混合料强度特性、偏应力-轴向应变曲线及体应变-轴向应变曲线的变化规律,利用颗粒流软件,对三轴压缩状态下橡胶砂混合料的力学特性进行了三维离散元数值模拟,从宏观、微观两方面分析质量配比、粒径比和围压对橡胶砂力学及... 为揭示橡胶砂混合料强度特性、偏应力-轴向应变曲线及体应变-轴向应变曲线的变化规律,利用颗粒流软件,对三轴压缩状态下橡胶砂混合料的力学特性进行了三维离散元数值模拟,从宏观、微观两方面分析质量配比、粒径比和围压对橡胶砂力学及变形特性等方面的影响。分析结果表明:当ω(橡胶)<10%时,橡胶砂表现出类砂力学特性,即先剪缩后剪胀,应力-应变曲线呈软化型,当ω(橡胶)≥20%时,橡胶砂表现出类橡胶力学特性,试样单调剪缩,应力-应变曲线呈硬化型。随着橡胶含量的增加,橡胶砂应力-应变曲线峰值降低。胶砂粒径比对橡胶砂应力-应变关系存在一定的影响,主要表现为随着平均粒径比的增大,体应变增大,应力-应变曲线降低,抗剪强度减小。随着围压的增加,低橡胶含量的橡胶砂剪胀和应变软化特性得到抑制,而高橡胶含量橡胶砂剪缩和应变硬化特性增强。混合料抗剪强度的降低主要归因于软橡胶颗粒的加入所引起的橡胶砂试样刚度损失,而其膨胀反应受到抑制的原因是橡胶颗粒容易被挤压而产生体积收缩。 展开更多
关键词 橡胶砂 数值模拟 橡胶含量 力学性能 粒径比
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橡胶砂垫层在不同类别场地上的减震效应研究 被引量：6
8
作者 刘方成 姚玉文 +1 位作者 吴孟桃 王菁菁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第1期128-137,共10页
橡胶砂(RSM)垫层减震是一种适用于低层房屋的低成本减震方法,关于场地类别对其减震效应影响的研究尚未开展。采用简化的层间剪切模型模拟减震垫层-上部结构动力相互作用体系,建立了RSM垫层"减震地基"分析模型。针对30%配比的... 橡胶砂(RSM)垫层减震是一种适用于低层房屋的低成本减震方法,关于场地类别对其减震效应影响的研究尚未开展。采用简化的层间剪切模型模拟减震垫层-上部结构动力相互作用体系,建立了RSM垫层"减震地基"分析模型。针对30%配比的橡胶砂,考虑3种垫层厚度200 mm/300 mm/500 mm、4种基底压力50 kPa～300 kPa,基于对取自于不同场地类别的195条地震波的刚性地基反应谱和RSM垫层"减震地基"反应谱的分析对比,得到以下结论:(1)RSM垫层的减震效应受场地类别的影响,场地卓越周期越短,减震效应越好;(2)RSM垫层厚度越大,减震效应越好,但当垫层厚度达到500 mm时,减震性能鲁棒性变差,且这种鲁棒性的劣化与场地类别无关;(3)各种场地类别地震波作用下,RSM垫层减震效应均随输入地震加速度和基底应力的增大而增加,但随着前者的增加,后者的影响减小。 展开更多
关键词 橡胶砂垫层 简易隔震 减震效应 场地类别 反应谱
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土工格室加筋对橡胶砂动剪模量影响的试验研究
9
作者 刘方成 陈璐 岳洪滔 《湖南工业大学学报》 2015年第6期23-28,共6页
对4种质量配合比(0%,20%,30%,100%)和4种竖向固结压力下的加筋与无筋橡胶砂,进行循环单剪试验,分析土工格室加筋对橡胶砂动剪模量的影响规律。研究结果表明:加筋与无筋橡胶砂的动剪模量均随着动剪应变幅值的增大而减小,随着橡胶含量的... 对4种质量配合比(0%,20%,30%,100%)和4种竖向固结压力下的加筋与无筋橡胶砂,进行循环单剪试验,分析土工格室加筋对橡胶砂动剪模量的影响规律。研究结果表明:加筋与无筋橡胶砂的动剪模量均随着动剪应变幅值的增大而减小,随着橡胶含量的增大而降低,随着竖向固结压力的增加而升高,动剪模量曲线均随着固结压力的增大而趋于平缓、非线性特性减弱;土工格室加筋使得橡胶砂的动剪模量有所提高,但是随着剪应变幅值和固结压力的增大,加筋的影响降低;土工格室加筋使得橡胶砂的模量比衰减延迟,但其影响亦随固结压力的增大而减弱。 展开更多
关键词 土工格室加筋 橡胶砂 动剪切模量 循环单剪试验
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基于侧向地基回填隔震层的两层三跨地铁地下车站结构抗震性能分析 被引量：4
10
作者 朱雪立 王伟 庄海洋 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第3期165-175,共11页
针对两层三跨地铁地下车站结构侧向采用不同含量橡胶颗粒土作为回填隔震层,建立土-地连墙-隔震层-主体结构静动力耦合非线性动力相互作用的二维整体有限元分析模型,分析设置不同含量的橡胶颗粒土侧向隔震层对地下车站主体结构的侧向变... 针对两层三跨地铁地下车站结构侧向采用不同含量橡胶颗粒土作为回填隔震层,建立土-地连墙-隔震层-主体结构静动力耦合非线性动力相互作用的二维整体有限元分析模型,分析设置不同含量的橡胶颗粒土侧向隔震层对地下车站主体结构的侧向变形、结构可恢复性以及地震损伤等结构地震反应的影响规律。结果表明:设置10%~20%含量的橡胶颗粒土隔震层可有效地减轻地震对车站结构的地震损伤程度,提高车站结构的震后可恢复性与抗震性能。然而,当输入峰值加速度大于0.2 g时,隔震层的设置会增大地下结构的侧向变形。总体上,建议基岩输入峰值加速度PBA≦0.2 g时,可采用10%~20%含量的橡胶颗粒土作为隔震层来提升地下车站结构的整体抗震性能。 展开更多
关键词 地铁地下车站结构 橡胶颗粒土隔震层 可恢复性 减震效能 数值模拟
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