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原文传递桥梁钢结构腐蚀与疲劳应力研究

论文题名：	桥梁钢结构腐蚀与疲劳应力研究
关键词：	桥梁钢结构;腐蚀形态;疲劳应力;ANSYS仿真
摘要：	随着我国经济的飞速发展,交通基础设施建设明显加快,桥梁建设也进入了一个黄金发展时期。钢桥结构由于其自重轻,跨越能力强,使得钢桥经常成为大跨径桥梁主跨桥。但桥梁经常处于环境复杂,气候恶劣的地方,桥梁因为受到周围环境长年累月的影响,使得桥梁不可避免的会发生腐蚀损伤,必将影响桥梁的正常使用以及安全性能。由此,引出了一个必须解决的问题-桥梁钢结构腐蚀与考虑腐蚀时的疲劳应力研究。开展桥梁钢结构腐蚀与考虑腐蚀时的疲劳应力研究,对大桥安全服役进行科学评估,以加强桥梁的防腐保护及维修,提高安全使用寿命。　　本文首先针对桥梁钢结构大气腐蚀的形式及特点,研究了桥梁所处的腐蚀环境及其发展规律。然后对桥梁钢结构常见的两种腐蚀形态:均匀腐蚀和点腐蚀,开展腐蚀与疲劳寿命研究,从应力幅随腐蚀程度变化的关系入手,利用有限元软件ANSYS仿真分析,研究了应力幅与均匀腐蚀和点腐蚀的关系。对于均匀腐蚀,本文的研究依托于某公路大桥,对于点腐蚀,研究依托于GB/T228-2002《拉伸试样国家标准》选择的试样。主要包括以下几个方面: 　　1.对均匀腐蚀而言,利用ANSYS建立正交异性钢桥面板的有限元模型。选取需进行疲劳验算的关注点,根据实测得到的车辆载荷谱,得出各个关注点的应力历程。再依据雨流计数法,取不同的时间计算,拟合出各个关注点下每种车型每一应力循环的应力幅变化曲线,由曲线可得应力幅变化系数。为大桥服役期间任意时刻疲劳累积损伤提供可靠数据。　　2.对点蚀而言,将点蚀坑形貌简化为半椭球体。建立单蚀坑长短半径变化的多个模型,点蚀坑的形貌对应力集中系数影响较大。建立形貌相同、蚀坑数目不同、蚀坑中心间距不同的多个模型。计算结果表明,多蚀坑应力集中系数小于单蚀坑,且蚀坑数目越多,应力集中系数越小;蚀坑中心间距越大,应力集中系数越大。
作者：	吴阿明
专业：	工程机械
导师：	吕彭民
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文