青島地鐵用Qtech503阻尼材料性能及其約束阻尼結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、約束阻尼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的阻尼性能，能有效的減輕地下鐵路引起的振動(dòng)和噪聲，緩解振動(dòng)和噪聲對(duì)沿線居民正常生活的影響。因此，研究約束阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼性能及其影響因素非常重要。
　　本文以在建的青島地鐵為背景，首先研究了粘彈性阻尼材料Qtech503的基本力學(xué)性能，包括拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、固化時(shí)間、固體含量、硬度等。然后以Qtech503為阻尼層材料，以混凝土板為基層和約束層模擬地鐵結(jié)構(gòu)制成約束阻尼結(jié)構(gòu)。在約束阻尼結(jié)構(gòu)中，研究阻尼層的不同成

2、型方式、阻尼層與基層的厚度比和約束層厚度等因素對(duì)阻尼性能的影響規(guī)律。得出如下實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
　　(1) Qtech503的基本性能研究表明，Qtech503的拉伸強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大，到第20d時(shí)基本趨于穩(wěn)定，為7.90MPa，達(dá)到最大值的98.5％。Qtech503的斷裂伸長(zhǎng)率隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減小，到第12d時(shí)基本趨于穩(wěn)定，為344.56％，達(dá)到最終值的73.06％; Qtech503的固化時(shí)間不但可以保證對(duì)基材良好的附

3、著性能還可以在一定程度上節(jié)約施工時(shí)間、縮短工期，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益;Qtech503的固體含量為93.13％，成膜致密，是一種典型的高固體含量粘彈性阻尼材料，符合環(huán)境友好型標(biāo)準(zhǔn);Qtech503的硬度隨著時(shí)間變化呈現(xiàn)早期增長(zhǎng)較快后期增長(zhǎng)緩慢的規(guī)律，第12d時(shí)基本發(fā)展完全，保持在邵A57左右;Qtech503的儲(chǔ)能模量隨著溫度的升高而降低，材料損耗因子隨著溫度的升高先增大后減小，頻率主要影響Qtech503儲(chǔ)能模量和損耗因子的曲線位置。<

4、br>　　(2)不同阻尼層成型方式對(duì)阻尼性能的影響研究表明，在約束阻尼結(jié)構(gòu)中，當(dāng)成型方式依次為預(yù)制型(PR)、土工布預(yù)制型(GP)和現(xiàn)澆型（CIP）時(shí)，復(fù)合損耗因子逐漸增大，振動(dòng)極值依次減小。當(dāng)成型方式為PR時(shí)，復(fù)合損耗因子最小，振動(dòng)極值最大;當(dāng)成型方式為CIP時(shí)，復(fù)合損耗因子最大，振動(dòng)極值最小。當(dāng)阻尼層厚度為1.0mm時(shí)，三者1階的復(fù)合損耗因子分別為:0.1145、0.1236和0.1542，振動(dòng)極值約分別為62dB、60dB和52d

5、B。三種成型方式中，成型方式CIP的阻尼性能最好，成型方式GP次之，成型方式PR最差。
　　(3)阻尼層與基層厚度比對(duì)阻尼性能的影響研究表明，在約束阻尼結(jié)構(gòu)中，當(dāng)厚度比在5/150～40/150范圍內(nèi)變化時(shí)，復(fù)合損耗因子逐漸增大，振動(dòng)極值逐漸減小。當(dāng)厚度比為40/150時(shí)，復(fù)合損耗因子取得最大值，振動(dòng)極值取得最小值，阻尼性能較好。當(dāng)厚度比增加到50/150時(shí)，結(jié)構(gòu)的阻尼性能略微降低。
　　(4)約束層厚度對(duì)阻尼性能的影響研究

6、表明，在約束阻尼結(jié)構(gòu)中，隨著約束層厚度的增大，復(fù)合損耗因子先增大后減小，振動(dòng)極值先減小后增大。當(dāng)約束層厚度為20mm時(shí)，復(fù)合損耗因子取得最大值，振動(dòng)極值的平均值最小。以2階復(fù)合損耗因子為例，當(dāng)約束層厚度分別為10mm、15mm、20mm、25mm和30mm時(shí)，復(fù)合損耗因子分別為0.1257、0.1538、0.1781、0.1683和0.1623。
　　基于以上研究，得到了Qtech503基本性能的變化規(guī)律和在不同影響因素下約束阻尼