廢棄輪胎構造地基工程特性研究

1　緒論1
1.1　橡膠輪胎的結構組成及性質  1
1.2　橡膠輪胎的老化機理  4
1.3　廢棄輪胎加筋技術對環(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度研究 6
1.5　廢棄輪胎抗震技術的應用及發(fā)展  11
1.6　廢棄輪胎構造地基的提出  13
參考文獻  14
2　廢棄輪胎力學性能分析21
2.1　引言  21
2.2　試驗總方案  21
2.3　試驗概況  22
2.3.1　試驗材料及儀器  22
2.3.2　試件制作  23
2.3.3　試驗加載  24
2.3.4　試驗分組  25
2.4　廢棄輪胎拉伸性能影響因素分析  25
2.4.1　不同加載速率對拉伸性能影響  25
2.4.2　不同輪胎直徑對拉伸性能影響  31
2.4.3　不同有效長度對拉伸效果影響  32
2.5　橡膠輪胎力學參數(shù)  33
2.6　本章小結  36
參考文獻  36
3　廢棄輪胎構造地基承載機理研究38
3.1　引言  38
3.2　輪胎疊合體和輪胎構造地基的載荷試驗  39
3.2.1　試驗概況和試驗材料  39
3.2.2　試件制作  41
3.2.3　加載裝置和測點布置  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力分布規(guī)律  48
3.3.4　輪胎疊合體的環(huán)向應力分布規(guī)律  48
3.4　輪胎構造地基的沉降規(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　輪胎疊合體的應力分析  58
3.6　輪胎疊合體環(huán)箍理論與試驗結果的驗證  61
3.7　輪胎構造地基的沉降變形分析  63
3.7.1　構造地基的沉降計算  63
3.7.2　構造地基的沉降變形分析  67
3.7.3　構造地基與單元體的沉降對比分析  69
3.8　本章小結  70
參考文獻  71
4　廢棄輪胎疊合體的破壞形態(tài)73
4.1　引言  73
4.2　試驗方案  73
4.2.1　試驗材料  73
4.2.2　試件制作  75
4.2.3　疊合體應變片、橫向位移測點的布置  76
4.2.4　試驗分組  77
4.2.5　試驗加載  77
4.3　試驗現(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  108
參考文獻  109
5　廢棄輪胎-散體材料單元體抗剪性能試驗研究110
5.1　引言  110
5.2　輪胎-散體材料單元體抗剪試驗  110
5.2.1　試驗概況和試驗材料  110
5.2.2　試件制作  111
5.2.3　加載裝置和測點布置  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　往復循環(huán)加載條件下單元體的變形能力  119
5.3.5　往復循環(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特征參數(shù)  126
5.4.1　輪胎和砂土的應力分布曲線  126
5.4.2　荷載-位移曲線的歸一化處理  127
5.4.3　剪應力與剪應變的關系  128
5.4.4　黏結應力-滑移曲線模型  131
5.5　輪胎-散體材料單元體抗剪強度指標的確定  133
5.6　輪胎-散體材料單元體加筋理論與試驗結果的對比分析  137
5.6.1　抗剪承載力的計算方法  137
5.6.2　抗剪強度指標系數(shù)的驗證與應用 138
5.7　本章小結  140
參考文獻  140
6　廢棄輪胎構造地基抗震性能試驗研究142
6.1　引言  142
6.2　輪胎構造地基的擬靜力試驗  142
6.2.1　試驗概況和試驗材料  142
6.2.2　試件制作  143
6.2.3　加載裝置和測點布置  144
6.3　輪胎構造地基的抗震性能分析  145
6.3.1　構造地基的破壞形態(tài)  145
6.3.2　構造地基的滯回曲線  148
6.3.3　構造地基的骨架曲線  156
6.3.4　構造地基的剛度退化曲線  161
6.3.5　構造地基的耗能情況  165
6.4　輪胎構造地基的抗剪承載力  181
6.5　輪胎構造地基和單元體累積耗能的對比 181
6.6　本章小結  182
參考文獻  183
7　廢棄輪胎構造地基恢復力模型研究184
7.1　引言  184
7.2　恢復力模型  184
7.3　輪胎-散體材料單元體的恢復力模型  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　恢復力模型的驗證  192
7.4　輪胎構造地基的恢復力模型  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　恢復力模型的驗證  198
7.5　改進恢復力模型  200
7.6　恢復力模型的應用  205
7.6.1　單元體恢復力模型的應用  205
7.6.2　構造地基恢復力模型的應用  205
7.7　本章小結  208
參考文獻  208
8　廢棄輪胎構造地基地震損傷模型研究210
8.1　引言  210
8.2　強度退化  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　經典損傷模型計算分析  216
8.4　輪胎構造地基地震損傷模型的建立  217
8.4.1　輪胎構造地基損傷模型計算分析 217
8.4.2　損傷模型參數(shù)的確定  219
8.4.3　整體累積損傷計算分析  219
8.4.4　破壞等級與損傷指數(shù)限值的確定 220
8.5　輪胎構造地基地震損傷分析  221
8.5.1　損傷模型的有效性驗證  221
8.5.2　恢復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  229
參考文獻  230