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层间黏结废旧轮胎隔震垫破坏机制与力学性能
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作者 张广泰 陈韵竹 +2 位作者 张军福 聂凡淇 陈辉 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期157-165,共9页
为了将隔震技术推广应用至低层村镇建筑,研发一种造价低廉、制造工艺简单的层间黏结废旧轮胎隔震垫(LBSTP)。选用3种高韧性黏结剂,以层间黏结的方式对废旧轮胎隔震垫(STP)进行增韧补强,并开展黏结破坏试验和力学性能试验。观察废旧轮胎... 为了将隔震技术推广应用至低层村镇建筑,研发一种造价低廉、制造工艺简单的层间黏结废旧轮胎隔震垫(LBSTP)。选用3种高韧性黏结剂,以层间黏结的方式对废旧轮胎隔震垫(STP)进行增韧补强,并开展黏结破坏试验和力学性能试验。观察废旧轮胎黏结剥离与黏结剪切的破坏现象,结合黏结破坏机制,对LBSTP力学性能进行分析。结果表明:V-SC2000黏结剂强度最高而延展性最差,鱼珠牌万能胶强度最低而延展性最好,且与压剪试验中LBSTP角部翘曲的受拉黏结破坏现象对应;卫力固-801黏结剂黏结的LBSTP-2竖向极限承载力显著高于其他支座;LBSTP-2的极限剪应变为150%,相比STP提升了50%,且具有更强的耗能能力和复位能力。LBSTP呈现出良好的力学性能,研究成果可为废旧轮胎隔震垫在村镇隔震技术中的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 层间黏结废旧轮胎隔震垫 废旧轮胎隔震垫 黏结破坏机制 力学性能
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考虑老化作用的废旧轮胎隔震垫的本构模型适用性及时变规律
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作者 张广泰 张军福 陆东亮 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期126-133,152,共9页
目前诸多超弹性本构模型被广泛应用于橡胶隔震支座的有限元分析,而模型类别的选取以及对应参数的拟定则是关键.为研究不同品牌轮胎橡胶下的本构模型适用性以及老化后橡胶参数的变化规律,选择3种不同品牌的废旧轮胎进行单轴拉伸试验,同... 目前诸多超弹性本构模型被广泛应用于橡胶隔震支座的有限元分析,而模型类别的选取以及对应参数的拟定则是关键.为研究不同品牌轮胎橡胶下的本构模型适用性以及老化后橡胶参数的变化规律,选择3种不同品牌的废旧轮胎进行单轴拉伸试验,同时选择一批轮胎进行77,154,231和308 h的热空气加速老化试验.根据拟定的模型参数用ABAQUS软件对废旧轮胎隔震垫(STP)进行建模与老化后支座竖向试验进行对比.结果表明:3种品牌轮胎橡胶应力应变曲线均呈现典型的反“S”形曲线,对比多种模型后确定Yeoh模型为最优.随老化时间增加,Yeoh模型参数近似呈现单调变化.老化前、后STP竖向刚度试验与有限元模拟值的误差均在可接受的范围内,验证了老化参数时变规律的准确性.本研究可以为废旧轮胎隔震支座以及其他废旧轮胎产品全寿命设计提供理论支撑. 展开更多
关键词 Yeoh模型 废旧轮胎隔震垫 老化 有限元分析
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铅芯废旧轮胎隔震垫(LRTP)力学性能试验研究 被引量:16
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作者 孟庆利 冯浩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期58-67,共10页
针对"小震致灾"甚至"小震大灾"的我国村镇房屋,为提高其抗震能力,研发一种造价低廉、构造简单、施工简便、后期维护成本低的铅芯废旧轮胎隔震垫(LRTP)。通过铅芯废旧轮胎隔震垫(LRTP)和废旧轮胎隔震垫(RTP)竖向和... 针对"小震致灾"甚至"小震大灾"的我国村镇房屋,为提高其抗震能力,研发一种造价低廉、构造简单、施工简便、后期维护成本低的铅芯废旧轮胎隔震垫(LRTP)。通过铅芯废旧轮胎隔震垫(LRTP)和废旧轮胎隔震垫(RTP)竖向和水平向力学性能对比试验,详细分析研究了两者的竖向极限承载力、竖向压缩刚度、抗剪承载力、水平等效刚度和等效阻尼比等力学参数及破坏模式,得到铅芯废旧轮胎隔震垫(LRTP)的力学性能显著优于废旧轮胎隔震垫(RTP),其中LRTP的抗剪承载力和极限剪应变显著高于RTP,且具有更强的耗能能力,其等效阻尼比接近工程常用的铅芯橡胶支座(LRB),此外,LRTP造价低廉环保,故十分适合用于提高我国村镇房屋抗震能力,从而减少人员伤亡和经济损失。 展开更多
关键词 铅芯废旧轮胎隔震垫 废旧轮胎隔震垫 竖向力学性能 水平向力学性能 压剪试验
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废旧轮胎隔震垫力学性能试验研究 被引量:11
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作者 陈文 熊峰 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第4期94-98,共5页
研究开发了一种适用于农村地区的低造价新型隔震装置——废旧轮胎隔震垫(STP)。这种新型隔震支座是由汽车废旧轮胎制作而成,具有造价低廉、制作简单、自重轻、利于环保等优点。对STP支座进行了轴压试验、压剪试验以及斜压试验。研究表明... 研究开发了一种适用于农村地区的低造价新型隔震装置——废旧轮胎隔震垫(STP)。这种新型隔震支座是由汽车废旧轮胎制作而成,具有造价低廉、制作简单、自重轻、利于环保等优点。对STP支座进行了轴压试验、压剪试验以及斜压试验。研究表明:STP支座性能稳定,竖向刚度远大于水平向刚度,是一种有效的隔震装置。 展开更多
关键词 废旧轮胎隔震垫 力学性能试验 试验研究
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叠层废旧轮胎隔震垫单轴受压性能及尺寸效应研究 被引量:1
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作者 张广泰 章金鹏 +2 位作者 王明阳 易宝 陆东亮 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2020年第4期79-85,98,共8页
为研究叠层废旧轮胎隔震垫(STP)在不同尺寸及设计压应力下的单轴受压性能,选取3种不同尺寸的6层叠层废旧轮胎隔震垫,将其置于设计压应力为4MPa、5MPa、6MPa的条件下进行单轴受压试验。分析探究尺寸效应及设计压应力对STP的竖向极限承载... 为研究叠层废旧轮胎隔震垫(STP)在不同尺寸及设计压应力下的单轴受压性能,选取3种不同尺寸的6层叠层废旧轮胎隔震垫,将其置于设计压应力为4MPa、5MPa、6MPa的条件下进行单轴受压试验。分析探究尺寸效应及设计压应力对STP的竖向极限承载力、竖向压缩刚度、名义抗压弹性模量及竖向变形性能的影响,并基于其轴压性能稳定性,确定最优尺寸及设计压应力,同时结合极限承载力试验中STP的变形、裂缝延展及其内部钢丝网破坏等内外部破损行为,综合阐明STP轴压失效机理。结果表明,不同尺寸下叠层废旧轮胎隔震垫均具有良好的竖向力学性能,竖向变形性能稳定。尺寸为140mm×140mm,设计压应力为5MPa时STP的竖向力学性能最为稳定,为叠层废旧轮胎隔震技术的推广和应用提供参考。 展开更多
关键词 叠层 废旧轮胎隔震垫 单轴受压性能 尺寸效应 力学性能
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热氧老化下废旧轮胎隔震垫隔震性能及压应力相关性研究 被引量:3
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作者 张广泰 曹银龙 +2 位作者 陆东亮 王明阳 张文梅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第24期24170-24177,共8页
为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)在热氧老化下的隔震性能及压应力相关性能,选取180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于老化温度为100℃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... 为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)在热氧老化下的隔震性能及压应力相关性能,选取180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于老化温度为100℃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不同压应力(4 MPa、5 MPa、6 MPa)下的墙下拟静力试验研究及理论分析,量化研究老化时间、设计压应力对墙下隔震结构下废旧轮胎隔震垫隔震性能的影响,同时结合试验中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的作用机理,并提出新型村镇墙下隔震体系的隔震性能衰减规律及性能退化机理。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,当设计压应力为5 MPa时,劣化前后STP的隔震性能相对最为稳定,建议实际施工中选取其最佳设计压应力为5 MPa。本研究成果以期为新型墙下废旧叠层轮胎隔震结构在村镇地区的推广应用提供理论基础。 展开更多
关键词 废旧叠层轮胎 热氧老化 性能 压应力相关性
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热氧老化作用下废旧叠层轮胎隔震垫的力学性能 被引量:6
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作者 张广泰 陆东亮 +2 位作者 魏飞来 张晓旭 曹银龙 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期16-22,共7页
为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)的老化性能,选取180mm×180mm×69mm的6层STP,利用老化试验箱在100℃下对试件分别进行77、154、231、308h的热空气加速老化试验,通过对比STP老化前后的竖向极限强度、竖向压缩刚度、水平刚度和水... 为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)的老化性能,选取180mm×180mm×69mm的6层STP,利用老化试验箱在100℃下对试件分别进行77、154、231、308h的热空气加速老化试验,通过对比STP老化前后的竖向极限强度、竖向压缩刚度、水平刚度和水平耗能能力,分析了其随老化时间的变化规律.结果表明,在建筑结构使用期限内,STP的力学性能稳定,具有可靠的隔震性能. 展开更多
关键词 废旧叠层轮胎 热氧老化 力学性能 时变规律
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高温-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫劣化机理分析
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作者 张广泰 王明阳 +2 位作者 耿天娇 张文梅 章金鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期20187-20192,共6页
为探究高温-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫(STP)劣化损伤,选取几何尺寸为180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于高温100℃、常温20℃,荷载4 MPa、5 MPa、6 MPa的耦合条件下进行308 h的温度侵蚀试验。随后进行扫描电镜(SEM... 为探究高温-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫(STP)劣化损伤,选取几何尺寸为180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于高温100℃、常温20℃,荷载4 MPa、5 MPa、6 MPa的耦合条件下进行308 h的温度侵蚀试验。随后进行扫描电镜(SEM)、拟静力加载试验,观察橡胶分子微观形态变化、STP外观变形以及轮胎炭黑移动过程,结合拟静力试验结果,综合阐明高温-荷载耦合作用下STP劣化机理。结果表明:高温-荷载耦合作用使STP橡胶表面层的交联密度显著提升、局部分子量增大、STP内部橡胶分子形成饱和化学键、反应活性降低、形态发生转变,导致STP竖向刚度在4 MPa下最大提高31.9%;水平等效刚度提高,但退化速率比常温下快;竖向变形性能变差,在不同设计压应力下的变形量均在2%以内;最大单圈耗能较常温下减小2.5%。研究成果可为新型墙下叠层隔震结构在高烈度村镇地区的推广和应用提供理论参考。 展开更多
关键词 高温-荷载耦合 废旧叠层轮胎 损伤机理 力学性能
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老化-荷载下叠层轮胎隔震垫恢复力模型研究
9
作者 张广泰 王明阳 +1 位作者 张文梅 章金鹏 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期809-818,共10页
为研究老化⁃荷载作用下废旧叠层轮胎隔震垫(Scarp Tire Rubber Pads,STP)恢复力模型,对72个尺寸为180 mm×180 mm×69 mm的STP经受0,77,154,231,308 h老化时间、5 MPa荷载作用后进行低周反复加载试验,分析STP的破坏特征、承载... 为研究老化⁃荷载作用下废旧叠层轮胎隔震垫(Scarp Tire Rubber Pads,STP)恢复力模型,对72个尺寸为180 mm×180 mm×69 mm的STP经受0,77,154,231,308 h老化时间、5 MPa荷载作用后进行低周反复加载试验,分析STP的破坏特征、承载力衰减、刚度退化、滞回耗能特性。基于试验结果,得到带有负刚度段的三折线骨架曲线,并结合未老化⁃荷载作用下STP恢复力模型特征参数,得到考虑老化⁃荷载作用下STP骨架曲线特征点计算公式;采用基于滞回耗能的循环退化指数建立了可考虑老化⁃荷载作用下STP试件的捏缩效应、承载力衰减和刚度退化的恢复力模型。研究表明:老化⁃荷载作用对STP在实际老化时间为50 a内的滞回耗能没有损伤,且因STP表层橡胶老化硬化而增加;基于循环退化指数建立的STP恢复力模型,与试验滞回曲线对比,两者基本吻合,在一定程度上验证了该恢复力模型的准确性和适用性。 展开更多
关键词 废旧叠层轮胎 性能 老化⁃荷载作用 循环退化指数 恢复力模型
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基于热氧老化作用下叠层轮胎隔震垫竖向力学性能时变规律研究
10
作者 周升 张广泰 +2 位作者 章金鹏 张杨关怀 程华进 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2020年第5期141-147,共7页
为研究叠层轮胎隔震垫(STP)在老化作用下的竖向力学性能,选取团队前期研究最优几何尺寸为180 mm×240mm×80mm的7层STP,将其置于老化温度100℃条件下进行31h、62h、93h、124h、154h的热空气加速老化试验。将完成加速劣化的STP... 为研究叠层轮胎隔震垫(STP)在老化作用下的竖向力学性能,选取团队前期研究最优几何尺寸为180 mm×240mm×80mm的7层STP,将其置于老化温度100℃条件下进行31h、62h、93h、124h、154h的热空气加速老化试验。将完成加速劣化的STP进行竖向力学性能试验研究,深入分析老化时间对STP的竖向刚度、竖向变形性能、抗压弹性模量、竖向极限强度的时变规律影响,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竖向力学性能的影响规律,分析其在设计使用年限内安全使用情况。试验研究结果表明:STP经老化93h(室温下使用30年)时竖向刚度均达到最大,93h后呈现基本持平的趋势。老化后的STP竖向变形性能均满足规范要求且在建筑结构全寿命周期内STP的竖向力学性能稳定。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。 展开更多
关键词 废旧叠层轮胎 热氧老化 竖向力学性能 时变规律
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基于STP的柱下新型隔震装置隔震特性研究 被引量:2
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作者 王明阳 张广泰 +2 位作者 吴锐 刘诗拓 章金鹏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期218-226,共9页
为解决废旧叠层轮胎垫(STP)隔震体系在村镇建筑使用中,缺少柱下STP隔震装置,限制其在村镇建筑中推广应用这一问题,设计一种基于STP的柱下新型隔震装置。对截面尺寸为100mm×100mm、140mm×140mm、180mm×180mm,高度72mm的ST... 为解决废旧叠层轮胎垫(STP)隔震体系在村镇建筑使用中,缺少柱下STP隔震装置,限制其在村镇建筑中推广应用这一问题,设计一种基于STP的柱下新型隔震装置。对截面尺寸为100mm×100mm、140mm×140mm、180mm×180mm,高度72mm的STP在压应力4MPa、5MPa、6MPa下进行低周往复试验,结合隔震机理、破坏特征、承载力衰减、刚度退化、等效阻尼比等变化特性,研究此柱下新型隔震装置的隔震失效机理、滞回耗能特性。结果表明:此新型隔震装置中STP在不同设计压应力、截面尺寸下均有稳定的耗能能力;在水平位移±20mm下,挤压测STP内部钢丝网与橡胶脱离分开,其承载力在不同参数设计下衰减较为明显;在截面尺寸140mm×140mm、压应力5MPa作用下,新型隔震装置各项滞回耗能特性均无显著变化,建议将此参数设计作为在村镇隔震结构设计时柱下新型隔震装置中的基本参数。该研究成果为STP隔震体系在村镇建筑中的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 村镇建筑 柱下新型装置 废旧叠层轮胎 特性 失效机理
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