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轨道交通杂散电流作用下钢筋腐蚀疲劳性能研究
| 论文题名： | 轨道交通杂散电流作用下钢筋腐蚀疲劳性能研究 |
| 关键词： | 轨道交通;杂散电流;钢筋腐蚀;疲劳性能 |
| 摘要： | 近些年来，我国轨道交通快速发展，运营里程数已居世界第一。轨道交通基础设施较一般的设施结构有更高对于安全性、平顺性、舒适性的要求。而现代电气化列车普遍使用钢轨作为供电回流线路，随着钢轨与下部结构的绝缘性能变差，将有一部分供电回流从钢轨发生泄露，形成杂散电流，流入钢混结构桥梁，加速结构钢筋的锈蚀。同时长期的列车运行将会对轨道交通基础设施钢混结构造成疲劳损伤。二者共同作用下的杂散电流腐蚀疲劳损伤将会导致钢混结构的性能严重下降，服役寿命大大减少。本文开展关于钢筋在杂散电流作用下的腐蚀疲劳的试验研究，为钢混结构杂散电流腐蚀疲劳寿命预测和性能评估提供基础的理论和试验方法。 对杂散电流单因素作用下静态钢筋在模拟混凝土孔隙液中的损伤规律进行了试验研究。发现在强阳极极化过程中钢筋表面的腐蚀会经过“钝化态-活化点蚀”阶段，钝化层电阻起到了分压和降低电流密度的作用。强阳极极化范围内，钢筋的腐蚀失重速率与钢筋电位具有紧密的关系。 将杂散电流与疲劳荷载同时作用于钢筋上进行试验。为此专门设计了杂散电流腐蚀疲劳标准试样，解决了在疲劳试验过程中钢筋不易沉浸在电解质中的问题，和试样上的电流会泄露到试验机上的问题。试验研究了钢筋在模拟混凝土孔隙液中的损伤规律和疲劳寿命，发现了高杂散电流水平、高疲劳荷载作用过程中的“最弱截面屈服”现象。观察钢筋疲劳破坏的断面形貌，找到疲劳和腐蚀耦合作用导致钢筋破坏的证据。得到不同腐蚀水平下钢筋的 S-N曲线，不同疲劳应力水平下杂散电流水平与钢筋寿命的曲线，进一步得到杂散电流水平和疲劳应力水平共同控制的E-S-N曲面公式。为钢筋杂散电流腐蚀疲劳寿命预测奠定了理论和试验基础。 |
| 作者： | 杨双成 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 乔国富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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