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交变应力与环境耦合作用下拉索腐蚀疲劳损伤机理研究
| 论文题名： | 交变应力与环境耦合作用下拉索腐蚀疲劳损伤机理研究 |
| 关键词： | 疲劳腐蚀;损伤机理;斜拉桥梁;拉索系统 |
| 摘要： | 由于活载及其他可变作用的影响，作为现代斜拉桥梁主要承重构件的拉索系统，其服役过程中始终处于复杂的应力状态;加之大气环境中腐蚀因素的影响，致使拉索会遭受到疲劳损伤和环境腐蚀的耦合作用。国内外大量斜拉桥拉索断裂致使桥梁垮塌的事故说明，拉索的损伤往往会引起桥梁结构的受力状态的改变，从使整座桥梁的安全性、耐久性以及使用寿命不同程度的降低。本文通过开展室内盐雾加速腐蚀实验，研究分析了各种应力状态下腐蚀钢丝的腐蚀失重量及弹性模量、抗拉强度等力学性能的变化，指出腐蚀钢丝各种力学性能中断后伸长率对疲劳腐蚀最为敏感，而其他所研究参数敏感程度较低，或在小范围内无规律变化。在实验开展的基础上，本文以细观损伤力学为研究手段，并结合断裂力学强度准则，论述分析了环境腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀各自的特征、机理，得出“阳极的腐蚀原电池反应是交变应力状态下拉索损伤的主要机理”的结论。腐蚀斜拉索的腐蚀疲劳损伤主要是由于腐蚀造成的钢丝表面的蚀坑，进而导致应力集中现象，加之氢致开裂，导致裂纹不断萌生、发展，研究分析了应用腐蚀疲劳裂纹扩展门槛值来作为点蚀坑向腐蚀疲劳裂纹转化的判据的方法;并通过数值手段，分析了钢丝全面腐蚀、表面蚀坑深度、蚀坑形状和蚀坑纵向净间距对钢丝应力分布状态和疲劳寿命的影响。 |
| 作者： | 李涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 姚国文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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