由于地震、风振、爆炸冲击等外部激励均属于随机广谱外激励,因此,现有的以改变结构自振周期的抗震、减震手段对于这些广谱外激励的有效性受到制约。显然,结构的高阻尼化是未来结构抵御地震、风振等外部冲击的重要途径。目前国内外提高结构阻尼的方法主要仍通过附加阻尼装置的方式,而通过改进材料自身的阻尼性能进而提高结构整体阻尼性能的研究还不多见。 聚合物混凝土的提出已有多年,但其在工程上的应用范围仅限于作为防渗、修补材料等领域,由于聚合物的掺入在不同程度上降低了混凝土的强度和刚度而一直未能将其作为结构材料使用。本文就是在聚合物混凝土的基础上,通过调整聚合物的掺量,添加纤维、硅粉、石墨等填料,着力解决传统混凝土的强度和阻尼性能不兼顾这一矛盾,并对聚合物高阻尼混凝土在结构上的应用方式提出建议。 本文围绕这一研究目的,主要探讨了以下内容: 1、通过改变聚合物的掺量,研究聚合物对混凝土的动弹性模量、抗压强度和阻尼性能的影响,寻找实现普通混凝土的高阻尼性能的聚合物最佳掺量; 2、在确定聚合物掺量的基础上,通过添加纤维、硅粉、石墨等填料,寻求在保证聚合物混凝土阻尼性能的前提下,适当恢复混凝土的强度,以满足混凝土作为结构型材料能承受和传递荷载的要求; 3、在试验过程中,建立测试材料阻尼性能的试验系统,并验证其可靠性; 4、探讨聚合物高阻尼混凝土材料中羧基丁苯胶乳、硅粉和石墨填料的作用机理; 5、探讨高阻尼混凝土材料在结构中的使用方式。 6、利用有限元分析软件ANSYS模拟普通混凝土结构、局部高阻尼混凝土结构和整体高阻尼混凝土结构的动力响应; 试验结果表明:羧基丁苯胶乳的加入可以显著提高混凝土的阻尼性能,但降低了混凝土的强度,而硅粉的加入弥补了聚合物对强度的削弱部分,石墨则能对混凝土的阻尼性能起到补充作用。文章最后认为,各种组份占水泥重量的最佳比例