钢筋混凝土材料与构件阻尼性能研究-结构工程专业论文.docxVIP

国内图书分类号：TU528.57 国际图书分类号：624 工学硕士学位论文 钢筋混凝土材料与构件阻尼性能研究 硕士研究生： 崔 闯 导 师： 刘铁军副教授 申 请 学 位： 工学硕士 学科、专 业： 结构工程 所 在 单 位： 深圳研究生院 答 辩 日 期： 2008 年 6 月 授予学位单位： 哈尔滨工业大学 Classified Index: TU528.57 U.D.C: 624 Dissertation for the Master Degree of Engineering RESEARCH ON DAMPING PROPERTY OF REINFORCED CONCRETES MTERIALS AND MEMBERS Candidate: Cui Chuang Supervisor: Associate Prof. Liu Tiejun Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Structural engineering Affiliation: Shenzhen Graduate School Date of Defence: June, 2008 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology 摘 要 摘 要 摘 要 由于当前人们对阻尼具体取值的认识不够统一，所以无法准确评估建筑 物振动作用下的响应，如果能够通过系统的试验研究，获知不同因素对钢筋 混凝土结构的阻尼性能影响情况，那么这对工程实际应用当中的阻尼参数取 值，将具有重要的意义。同时，也可以根据这些影响，适宜的在结构设计当 中选择有利因素，从而在不改变结构形式和附加外置减震装置的前提下，使 结构具有良好的抗震抗风性能，尽可能的减小结构在振动作用下的响应。本 文力图深入研究钢筋混凝土材料与构件的阻尼性能影响因素，通过试验系统 研究配筋率、箍筋间距、钢筋表面形式、构件尺寸和腐蚀作用对阻尼性能的 影响，同时给出了剪切型阻尼测试装置的理论基础。本文的主要研究内容包 括： 首先，在相同配合比的情况下，成型一批具有不同纵向配筋率，箍筋间 距和钢筋表面形式的钢筋混凝土梁试件，通过悬臂梁敲击试验，利用自由振 动衰减法，得出各试件阻尼比。研究表明构件尺寸对阻尼比影响不大，当配 筋率为 1.2% 左右时，阻尼比达到最大，箍筋间距越大，阻尼比越小，而在 对月牙肋，光圆以及方钢等不同钢筋表面形式的对比中，发现前者对钢筋混 凝土的阻尼性能提高显著。另外，选择不同的敲击点进行试验，结果表明， 重锤敲击位置的改变对构件阻尼比的测试结果几乎没有影响。 其次，采用本课题组自主研发的三点弯曲梁式材料阻尼测试装置，对以 上的试件进行了不同频率下的损耗因子试验。研究发现，损耗因子和阻尼比 有相同的变化趋势，另外频率越大，损耗因子越小，在对三种不同尺寸试件 的频率测试中，我们发现尺寸效应对材料的阻尼性能影响微乎其微。 第三，采用恒电流通电法，对其中一组试件的钢筋进行加速腐蚀，根据 法拉第定律，控制电流密度与腐蚀时间，使得混凝土内部钢筋达到不同的锈 蚀度，之后，重复以上的阻尼比试验以及损耗因子试验，进行对比。研究发 现，当钢筋锈蚀度达到 0.4%左右时，钢筋混凝土构件的阻尼比或是钢筋混 凝土材料的损耗因子达到最小，同时我们也针对这一现象进行了初步的分 析。 最后，在已有三点弯曲梁式材料阻尼测试装置的基础上，推导了剪切型 材料阻尼参数与构件端部简谐加载力与位移相位差的关系，从而建立起剪切 型材料阻尼测试的理论基础。据此，发展了剪切型材料阻尼性能的试验装置 I 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 和试验技术，自主设计和研制了剪切型材料阻尼测试装置，为后续工作打下 基础。 关键词 构件阻尼比；材料损耗因子；钢筋锈蚀；剪切型材料阻尼测试装置 II Abstract Abstract Abstract Currently, people work over and make use of various devices for structure vibration control and energy depleting to reduce the response of buildings under kinds of vibration action such as earthquake and typhoon and so on.However, the appearance would be restricted and the cost increased if we do that. Differe