原文传递
酸雨环境下斜拉索应力腐蚀与腐蚀疲劳试验研究
| 论文题名： | 酸雨环境下斜拉索应力腐蚀与腐蚀疲劳试验研究 |
| 关键词： | 斜拉索;酸雨环境;剩余寿命;应力腐蚀;斜拉桥 |
| 摘要： | 斜拉桥以优美的结构形式，轻盈的体态和独特的受力特点而备受桥梁设计者们青睐，我国也成为斜拉桥建造大国，但斜拉索的应力腐蚀与疲劳腐蚀一直是斜拉桥研究的前沿课题，本文以斜拉桥拉索系统在酸雨环境下的加速试验为支撑，通过对斜拉索施加交变荷载、静态荷载和无荷载作为对比条件，研究斜拉索的腐蚀过程及疲劳腐蚀与应力腐蚀机理。 在试验结果的处理上，以失重法来衡量不同的荷载条件下斜拉索的腐蚀速率，同时以《中国大气腐蚀调查报告》中的大气腐蚀监控点的大气暴晒腐蚀速率为基本对比条件，得出在加速试验中个试件的腐蚀情况与腐蚀速率，同时得出在酸雨环境下斜拉索的不同受力形式的腐蚀速率与大气腐蚀速率的等同性;通过试验研究得出:三种试件在5天试件内的腐蚀速率基本一致，在15天的试验交变荷载条件下试件的腐蚀速率明显大于静态荷载条件下试件的腐蚀速率与无荷载条件下试件的腐蚀速率，而静态荷载条件下试件的腐蚀速率又大于无荷载条件下试件的腐蚀速率;通过与西南地区大气暴晒实验点的腐蚀数据做对比得出:交变荷载下腐蚀速率30天后的每天的腐蚀速率为实际大气暴晒下的2年;静态荷载下30天后的每天的腐蚀速率为实际大气暴晒下的1.46年。同时通过扫描电子显微镜观测到应力腐蚀与疲劳腐蚀的不同及微裂纹的扩展情况，及裂纹形核的形成条件与纳米级裂纹的扩展，疲劳腐蚀中主裂纹与次裂纹的扩展条件，及在应力腐蚀中小裂纹与大裂纹的发展趋势。 对腐蚀的结果进行MATLAB中元胞自动机的编码进行模拟在交变荷载与静态荷载条件下试件的腐蚀腐蚀动力学，从而得出均匀腐蚀与点蚀的关系;以ANSYS12.0有限元软件为依托，对不同腐蚀情况下的斜拉索进行有限元分析，得出应力与蚀坑深度的关系，应力与蚀坑间距的关系。 在得到以上的各个结论后，提出斜拉桥拉索寿命预测公式，通过重庆地区的斜拉桥进行预测公式的计算，在通过以上的各个结论推出拉索失效的判据，同时以南太湖大桥为例进行了斜拉索寿命分析。 |
| 作者： | 吴国强 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
