废弃轮胎构造地基工程特性研究

1　绪论1
1.1　橡胶轮胎的结构组成及性质 1
1.2　橡胶轮胎的老化机理 4
1.3　废弃轮胎加筋技术对环境影响的研究 5
1.4　废弃轮胎加筋土的承载力和抗剪强度研究 6
1.5　废弃轮胎抗震技术的应用及发展 11
1.6　废弃轮胎构造地基的提出 13
参考文献 14 2　废弃轮胎力学性能分析21
2.1　引言 21
2.2　试验总方案 21
2.3　试验概况 22
2.3.1　试验材料及仪器 22
2.3.2　试件制作 23
2.3.3　试验加载 24
2.3.4　试验分组 25
2.4　废弃轮胎拉伸性能影响因素分析 25
2.4.1　不同加载速率对拉伸性能影响 25
2.4.2　不同轮胎直径对拉伸性能影响 31
2.4.3　不同有效长度对拉伸效果影响 32
2.5　橡胶轮胎力学参数 33
2.6　本章小结 36
参考文献 36 3　废弃轮胎构造地基承载机理研究38
3.1　引言 38
3.2　轮胎叠合体和轮胎构造地基的载荷试验 39
3.2.1　试验概况和试验材料 39
3.2.2　试件制作 41
3.2.3　加载装置和测点布置 42
3.3　不同胎周环境下轮胎叠合体的受力分析 45
3.3.1　卸载后叠合体的试验现象 45
3.3.2　轮胎叠合体的沉降规律分析 45
3.3.3　轮胎叠合体的径向应力分布规律 48
3.3.4　轮胎叠合体的环向应力分布规律 48
3.4　轮胎构造地基的沉降规律分析 51
3.5　轮胎的环箍理论分析 55
3.5.1　力学模型 55
3.5.2　待定常数的确定 57
3.5.3　轮胎叠合体的应力分析 58
3.6　轮胎叠合体环箍理论与试验结果的验证 61
3.7　轮胎构造地基的沉降变形分析 63
3.7.1　构造地基的沉降计算 63
3.7.2　构造地基的沉降变形分析 67
3.7.3　构造地基与单元体的沉降对比分析 69
3.8　本章小结 70
参考文献 71 4　废弃轮胎叠合体的破坏形态73
4.1　引言 73
4.2　试验方案 73
4.2.1　试验材料 73
4.2.2　试件制作 75
4.2.3　叠合体应变片、横向位移测点的布置 76
4.2.4　试验分组 77
4.2.5　试验加载 77
4.3　试验现象 78
4.4　废弃轮胎叠合体的σ-ε 曲线和破坏形式 87
4.5　不同因素对σ-ε 曲线及破坏形式的影响 88
4.5.1　轮胎的新旧 88
4.5.2　轮胎的品牌 89
4.5.3　填充砂的含水率 90
4.5.4　不同颗粒的填充材料 91
4.5.5　轮胎的直径 94
4.5.6　叠合体长度 95
4.6　叠合体横向变形随荷载变化曲线 97
4.7　叠合体横向位移沿高度变化曲线 105
4.8　本章小结 108
参考文献 109 5　废弃轮胎-散体材料单元体抗剪性能试验研究110
5.1　引言 110
5.2　轮胎-散体材料单元体抗剪试验 110
5.2.1　试验概况和试验材料 110
5.2.2　试件制作 111
5.2.3　加载装置和测点布置 112
5.2.4　加载制度 113
5.3　轮胎-散体材料单元体抗剪性能分析 114
5.3.1　破坏形态 114
5.3.2　单调加载条件下单元体的变形能力 116
5.3.3　加卸载循环加载条件下单元体的变形能力 118
5.3.4　往复循环加载条件下单元体的变形能力 119
5.3.5　往复循环加载条件下单元体的耗能能力 123
5.4　轮胎-散体材料单元体的力学特征参数 126
5.4.1　轮胎和砂土的应力分布曲线 126
5.4.2　荷载-位移曲线的归一化处理 127
5.4.3　剪应力与剪应变的关系 128
5.4.4　黏结应力-滑移曲线模型 131
5.5　轮胎-散体材料单元体抗剪强度指标的确定 133
5.6　轮胎-散体材料单元体加筋理论与试验结果的对比分析 137
5.6.1　抗剪承载力的计算方法 137
5.6.2　抗剪强度指标系数的验证与应用 138
5.7　本章小结 140
参考文献 140 6　废弃轮胎构造地基抗震性能试验研究142
6.1　引言 142
6.2　轮胎构造地基的拟静力试验 142
6.2.1　试验概况和试验材料 142
6.2.2　试件制作 143
6.2.3　加载装置和测点布置 144
6.3　轮胎构造地基的抗震性能分析 145
6.3.1　构造地基的破坏形态 145
6.3.2　构造地基的滞回曲线 148
6.3.3　构造地基的骨架曲线 156
6.3.4　构造地基的刚度退化曲线 161
6.3.5　构造地基的耗能情况 165
6.4　轮胎构造地基的抗剪承载力 181
6.5　轮胎构造地基和单元体累积耗能的对比 181
6.6　本章小结 182
参考文献 183 7　废弃轮胎构造地基恢复力模型研究184
7.1　引言 184
7.2　恢复力模型 184
7.3　轮胎-散体材料单元体的恢复力模型 185
7.3.1　骨架曲线的确定 185
7.3.2　刚度退化规律 188
7.3.3　滞回曲线模型 191
7.3.4　恢复力模型的验证 192
7.4　轮胎构造地基的恢复力模型 193
7.4.1　滞回曲线的演化规律 194
7.4.2　骨架曲线的确定 195
7.4.3　刚度退化规律 196
7.4.4　恢复力模型的验证 198
7.5　改进恢复力模型 200
7.6　恢复力模型的应用 205
7.6.1　单元体恢复力模型的应用 205
7.6.2　构造地基恢复力模型的应用 205
7.7　本章小结 208
参考文献 208 8　废弃轮胎构造地基地震损伤模型研究210
8.1　引言 210
8.2　强度退化 210
8.2.1　刚度衰减 210
8.2.2　承载力退化 212
8.3　现有地震损伤模型分析 214
8.3.1　损伤指数 214
8.3.2　损伤模型 214
8.3.3　经典损伤模型计算分析 216
8.4　轮胎构造地基地震损伤模型的建立 217
8.4.1　轮胎构造地基损伤模型计算分析 217
8.4.2　损伤模型参数的确定 219
8.4.3　整体累积损伤计算分析 219
8.4.4　破坏等级与损伤指数限值的确定 220
8.5　轮胎构造地基地震损伤分析 221
8.5.1　损伤模型的有效性验证 221
8.5.2　恢复力模型和地震损伤模型演化分析 224
8.5.3　模型损伤演化分析 226
8.6　本章小结 229
参考文献 230