侵蝕條件下的四氟滑板橡膠支座力學(xué)性能研究.pdf

1、分類號：U D C ：學(xué)校代碼：1 0 1 5 3密 級：公 開碩士學(xué)位論文侵蝕條件下的四氟滑板橡膠支座力學(xué)性能研究作者姓名：張 軍 入學(xué)年份：2 0 1 1 年9 月指導(dǎo)教師：張延年教授 學(xué)科專業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程申請學(xué)位：工學(xué)碩士所在單位：土木工程學(xué)院論文提交日期：2 0 1 3 年1 1 月 論文答辯日期：2 0 1 3 年1 2 月學(xué)位授予日期：2 0 1 4 年1 月 答辯委員會主席： 康立中答辯委員會組成： 鏖童生劉明

2、吳筮韭德連崔恐光王翌金蛭論文評閱人： 昱筮奎苧碩士研究生學(xué)位論文 摘要 I摘要公路橋梁板式橡膠支座按其材料的種類劃分為天然橡膠支座、氯丁橡膠支座、四氟滑板橡膠支座，各種橡膠支座在外力作用下均能表現(xiàn)出良好的變形能力。本文針對性的研究四氟滑板橡膠支座在凍融、鹽凍、酸腐、熱腐、濕熱、硝酸和硝硫酸七種自然腐蝕條件下的抗壓以及抗剪力學(xué)性能。四氟滑板橡膠支座是在普通的橡膠支座表面黏附一層2m m ～3I T U T I 的聚四氟乙烯板。針對四氟滑板

3、橡膠支座的抗震性能研究已有很多，但是在多種自然條件下腐蝕后的力學(xué)性能研究還是很少，本文重點研究了各種侵蝕條件下的極限抗壓強(qiáng)度，豎向剛度，抗壓彈性模量，極限抗剪強(qiáng)度，水平剛度以及抗剪彈性模量這些具有代表性的力學(xué)性能。在我國的北方地區(qū)由于冬季氣溫比較低，而且每年下雪的次數(shù)比較多，每到中午的時候就會出現(xiàn)一次凍融循環(huán)，在這種情況下就可能對橡膠支座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生比較大的影響，甚至?xí)茐南鹉z支座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為了研究凍融循環(huán)對橡膠支座的力學(xué)性能影響，

4、我們對橡膠支座采取2 5 次，5 0 次，7 5 次，1 0 0 次和1 5 0 次的凍融循環(huán)處理，并采用和標(biāo)準(zhǔn)試件對比的方式得出了各種力學(xué)曲線，包括抗壓力學(xué)曲線和抗剪力學(xué)曲線，并采用了最小二乘法得出了極限抗壓強(qiáng)度擬合曲線以及極限抗剪強(qiáng)度擬合曲線符合1 0 0 年左右的實際情況，方便了以后在工程上的借鑒應(yīng)用。橋梁工程關(guān)系著國計民生，是我國甚至全世界舉足輕重的土建設(shè)施，因此，橋梁能否正常的使用便成為了重中之重。另外，橋梁是聯(lián)系各地區(qū)重要的

5、交通設(shè)旖，跨?？绾哟髽虻呐d建使得這些地區(qū)的聯(lián)系和發(fā)展更加的緊密，促進(jìn)了地區(qū)和諧繁榮昌盛。因此關(guān)于橋梁的研究就顯得尤為重要。在橋梁結(jié)構(gòu)中，鹽凍腐蝕是一個很大的影響，尤其是海水中的氯離子不僅對混凝土結(jié)構(gòu)起到腐蝕的作用，對起到隔震減震的橡膠支座也有很大的影響。為研究四氟滑板橡膠支座經(jīng)過鹽凍處理后的承載力變化情況，采用標(biāo)準(zhǔn)冷凍箱和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 ．5 ％的N a C l 溶液對四氟滑板橡膠支座分別進(jìn)行2 0 、4 0 、6 0 、8 0 和1 0

6、 0 天鹽凍處理，并進(jìn)行力學(xué)性能研究。酸雨是我國現(xiàn)階段面臨的嚴(yán)重環(huán)境問題。我國酸雨面積已占國土面積的4 0 ％，成為繼歐洲和北美之后的第3 大酸雨區(qū)，而酸雨的種類又可以根據(jù)硫酸和硝酸的比例劃分為三種，硫酸型或燃煤型：硫酸根／硝酸根> 3 ，混合型：O ．5 < 硫酸根／硝酸根< _ 3 ，硝酸型或燃油型：硫酸根／硝酸根< = 0 ．5 。硫酸作為酸雨的主要成分對環(huán)境造成的影響更是不可以忽視的，因此硫酸型酸雨對橡膠

7、支座的影響研究就很有必要。在歐、美、亞世界三大酸雨區(qū)中，我國的強(qiáng)酸雨區(qū)( p H < 4 ．5 ) 面積最大，長江以南地區(qū)是全球強(qiáng)酸雨中心。我國降水化學(xué)組成仍屬硫酸型，但正在向硫酸一硝酸混合型轉(zhuǎn)變，8 0 4 2 。和N 0 3 ‘以及N H 4 + 和C a 2 + 分別是降水中主要陰、陽離子，并且濃度遠(yuǎn)高于歐洲和北美。為此，我們進(jìn)行了硫酸腐蝕、硝酸腐蝕以及硝硫酸腐蝕條件下的橡膠支座力學(xué)性能研究。隨著全球氣溫的不斷升高，我國各地