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原文传递锈蚀中等跨径钢箱梁承载力研究

论文题名：	锈蚀中等跨径钢箱梁承载力研究
关键词：	中等跨径;钢箱梁桥;抗拉强度;拉伸试验
摘要：	钢箱梁因其良好的抗扭性能和整体性，以及施工速度快、施工可减少交通影响等优点开始广泛应用于我国中等跨径桥梁中。由于城市工业环境的污染以及钢桥随着服役时间的增加，因锈蚀会使钢箱梁出现各种结构损伤，将严重影响钢箱梁桥的使用性能。因此，为了保证桥梁的安全运营，对在役中等跨径钢箱梁桥进行有承载力退化研究。　　本文以绍兴高桥立交中等跨径钢箱梁桥为依托，利用绍兴工业大气环境建立了钢箱梁的锈蚀模型，从锈蚀的角度出发，结合实桥检测、理论分析、以及材性试验和数值分析等方法，研究工业大气下均匀腐蚀对钢箱梁承载力的影响。本文的相关工作及主要结论如下：　　（1）对钢结构的锈蚀分类、钢梁涂层劣化和评定方法进行了归纳，其中涂层劣化主要包括涂装粉化、涂装起泡、涂装生锈、涂装开裂、涂装剥落等。根据涂层劣化及评定方法，对绍兴G104国道高桥立交桥进行检测与评定，并提出了维修方法。　　（2）在已有大气均匀腐蚀预测研究的基础上，并考虑到绍兴高桥工程所用钢材的化学成分和所处地区的环境因素，得出了模型中钢箱梁外部和内部的腐蚀深度预测公式分别为0.762C外?0.036t和0.587C内?0.049t。　　（3）对3组Q345qC钢材分组腐蚀后进行拉伸试验，发现当质量损失率小于10％时，屈服强度和抗拉强度变化不明显；质量损失率在10%～15%左右时，屈服强度和抗拉强度下降幅度较低，降幅分别为2.12%和0.02%；当质量损失率大于15%时，屈服强度和抗拉强度下降较为明显，降幅分别为6.90%和4.01%，弹性模量有下降趋势，降幅为2.90%。　　（4）在涂装劣化后（即涂层丧失保护作功能后），建立钢箱梁的锈蚀模型，对钢箱梁主体结构钢板的腐蚀深度进行定量分析。通过ANSYS Workbench16.0对桥梁的承载能力进行了评估分析，在正常运营状态下钢箱梁最大应力未达到屈服状态。腐蚀100年时钢箱梁的承载力下降14.9%。　　（5）总结了结构可靠度的基本理论，针对腐蚀后结构可靠度的时变性提出了时变可靠度与可靠度的衰减模型。钢箱梁涂层丧失保护功能后，根据计算得到的可靠度指标认为，在钢箱梁桥腐蚀10年左右时应当对其进行修复。
作者：	刘海龙
专业：	结构工程
导师：	赵伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文