简 支梁法测量混凝 土阻尼特性试 验研 究
张 培 ，朱 涵 ，朱银萍
(1．石家 庄学院 经济管理学 院，河北 石家庄 050035；2．天 津大学 建筑工程学 院 ，天津 300072；
3．吉林建筑大学 城建 学院 ，吉林 长春 130062)
摘 要 ：针对不同配合 比及不同掺料的混凝土，通过 自行研究的简支梁法测试装置对大尺寸混凝土材料试件进行 了阻尼特性的
研究。试验主要研究陶粒混凝土、橡胶混凝土和普通混凝土 8个试件的共振幅值 、混凝土应力应变等因素与混凝土试件损耗 因
子之间的关系。结果表明激振幅值小于临界共振幅值 时，试件阻尼损耗 因子并不受共振的影响 ，并且混凝土应变在1．6 X10～～
2．4 X 10 范围内时，阻尼损耗因子与应变和应变率无关。
关键 词 ：简 支梁 ；混 凝 土 ；阻 尼 ；损 耗 因子
中图分类号：TU528．01 文献标志码 ：A 文章编号：1002—3550(2015)04—0065—03
Experimental study on concrete damping characteristics with simply supported beam measurement
ZH4^『G Pei ，ZH U H an ，ZH U Yinping
(1．School of Economics and Management，Shijiazhuang University，S iazhuang 050035，China；
2．School of Civil Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China；
3．City College of Jilin Architecture University，Changchun 130062，China)
Abstract：Studying the large size concrete specimens damping characteristics with the simply suppo~beam method for the various mi—
xes and different admi xtures concre~ ．It m ainly stu died the relationship between the resonant amplitude，stress，strain and the loss factor
of the eight specimens include the ceramic concrete，rubber concrete and ordinary concrete．The results show that the specim en is not affected by the damping loss factor of the resonance when th e resonant excitation amplitu de is less th an the critical am plitude．And the
dam ping loss factor independent of the strain an d strain rate when the concre~ strain in 1．6 x 10一 ～2．4 x 10一 ran ge．
Key words：simply suppo~beam ；concrete；damping；loss factor
0 引 言
阻尼作为材料重要的性能指标 之一 ，对结构 动力 响应
及损伤与破坏有重要影响。混凝土是 目前大量使用的工程
材料 ，自身阻尼性能对结构 的抗震减灾有着不可低估 的作
用 ，如果能充分 了解 混凝土 的阻尼特性 ，可 以对其 进行有
效利用… 。关于混凝土阻尼特性的研究有 ：Sezan 的混凝
土阻尼增强和减振研究 ；H．Abdul Razak等人 对腐蚀对
钢筋混凝土梁 自振频率和模态阻尼 比影响的研究 ，发现钢
筋 的凹凸与锈蚀可增加 阻尼 比。郭 长青 、柯 国军等人 j
发 现橡胶 粉 与羧基 丁 苯胶 乳 加 入混 凝 土可 提 高阻 尼 比
30％-90％。
混凝 土 阻尼特 性 的试验 方法 有三 点弯 曲梁测试法 、
悬臂梁共振 法等 。梁 超锋 、刘 铁 军等 采用 三 点弯 曲梁 大
尺寸材料阻尼测 试装 置测 试再 生混 凝土 的阻 尼特性 ，
结果表明纤维可 提高混 凝 土阻尼性 能 。但 三点 弯 曲梁
法需要专用的测 量仪器 才能 实现。传 统悬 臂梁共 振法测
试 出的材料模量和损耗 因子较为精 确 ，但共振频率不可任
选 ，具有一定 的局 限性 。针对上 述情况 ，本研究 采用简 支
梁测试方法 对 大尺 寸混 凝 土材 料试 件 的阻 尼特 性 进行
测试 ，该测试方法既无需特殊专业器材也可任意选 择共振
频率 。
由于损耗因子是衡量材料阻尼特性的一个可靠指标 ，
本研究主要是利用 简支梁测试法分析混凝 土的应变与损
耗因子之间的关系。
1 试 验
1．1 试 件 制 作
试验材料 ：天津市骆驼牌普通 硅酸盐水 泥 ，水泥密度
3 050 kg／m ；橡胶粉平均粒径 1 mln，表观密度 1 050 kg／m3；
普通 河砂 ，表 观密度 2 650 kg／m ，细 度模 数 2．5；粗 骨 料
5-20 mill粒 径 的碎石 ，表 观密度 2 800 kg／m ；减水 剂 为
UNF一5萘系高效减水剂 ；0．42 I111"1"1厚镀锌铁皮 。
混凝土基准配合 比：C30，C15，eL30(陶粒混凝土)，CR30
(橡胶混凝土)；梁试件尺寸 100 mm x50 mill x 1 300 ITI1TI。制
作方案如表 1所示 。试验配合 比如表 2所示 。

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