摘要
随着中国经济的发展，汽车工业与道路工程迎来快速发展期，橡胶轮胎的需求量也在同时上升，环境污染问题逐渐走入大众视野，废旧橡胶轮胎的数量有所上升，故对废旧轮胎进行处理成为了亟需解决的问题。本文通过ABAQUS数值模拟软件对橡胶轮胎加固的混凝土桩基础的三个方面进行模拟，分别探讨了橡胶轮胎对叠合体抗裂性能的提升；橡胶轮胎对单桩群桩的加固作用与橡胶轮胎加固后对其上部结构的震动影响。本文得到的结论如下： 通过内聚力模型模拟橡胶轮胎加固的叠合体，从裂纹形态、橡胶轮胎内部的应力与位移的不均匀度、橡胶轮胎内部应力分布情况等维度分析。以核心抗压的方式模拟了均匀荷载的施加，橡胶轮胎中的核心混凝土开裂形状为龟裂状裂纹，以位移方差为参照可将其分为三个阶段，0~23mm混凝土处于线弹性阶段；32~54mm混凝土进入弹塑性阶段；54mm后其位移方差增长趋势更为显著。以核心劈裂的方式模拟了不均匀荷载的施加，橡胶轮胎中的核心混凝土开裂形状为扩散状裂纹，同样也可以通过位移方差将其分为三个阶段：线性阶段；二次变化阶段；稳定阶段。 依托CDP模型对橡胶轮胎加固单桩与群桩进行了破坏性分析，结果为：橡胶轮胎加固后对桩基础的影响范围不仅仅存在于加固区域内，还会影响桩基础的弯矩响应，提升整体抗压性能，且在加固区内对于桩基础的提升较为明显。在均匀与不均匀荷载的条件下，橡胶轮胎对桩基础有一定的保护作用，并使桩基础的整体性破坏位移后移。群桩在橡胶轮胎保护下存在三个阶段：线性变形阶段，此部分沉降主要由于地基土的压缩；剪切变形阶段，沉降曲线的斜率不断增大，加固与未加固的桩基础斜率变化出现差异，群桩基础模型的沉降不断增大；破坏阶段，群桩模型的斜率达到了峰值，群桩沉降的速率也随之达到了最大。从ABAQUS对混凝土结构破坏的评判标准来看，橡胶轮胎可有效地充当承台与桩基础的缓冲区，降低在外荷载作用下的群桩基础的破坏。 基于粘弹性边界理论与等效地震荷载输入法，对橡胶轮胎加固的桩基础对上部结构在地震荷载下的加固作用进行了讨论。橡胶轮胎加固桩基础后上部结构的高频波的加速度响应较小，且结构的位移响应有一定的下降,但当结构超过一定高度时的阻滞效果并不理想。而在该高度以下其阻滞效果较为明显且位移在该点以上时位移-高度曲线的斜率明显下降。橡胶轮胎加固桩基础对板的变形形态存在不同影响，且轮胎加固桩基础后的板发生破坏的区域也相对较少。
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