交變應力狀態(tài)下拉索環(huán)境腐蝕損傷實驗研究.pdf

1、隨著橋梁技術的不斷發(fā)展以及橋梁跨徑的不斷提升，斜拉橋因為其出眾的跨越能力和簡潔的受力形式正成為大跨徑橋梁的主流橋型之一。斜拉索是斜拉橋的主要受力結構，其耐久性將直接影響全橋安全。由于纜索結構長期承受交變載荷并暴露于自然環(huán)境中，特別是含大量SO42-、Cl-、NO3-等腐蝕性介質的大氣污染環(huán)境，極易發(fā)生腐蝕破壞，輕則影響橋梁安全和使用壽命，重則造成重大安全事故和經濟損失。國內外對纜索結構的腐蝕研究多局限在靜力荷載下的應力腐蝕，這些研究與拉

2、索長期在交變荷載下腐蝕的實際服役情況相去甚遠，而針對拉索在交變應力和環(huán)境腐蝕耦合作用下的實驗更是鮮有比較系統(tǒng)的實驗研究。因此，開發(fā)在交變應力下拉索腐蝕實驗的實驗方法，開展交變應力下的拉索腐蝕實驗，探究拉索在交變應力下的腐蝕規(guī)律，對于延長拉索使用壽命、改進拉索防腐蝕設計和避免重大安全事故的發(fā)生具有重要理論意義與工程應用價值。
　　本文依托國家973課題“橋梁結構行為演化理論與安全監(jiān)測方法研究”和交通運輸部應用基礎研究項目“交變應力狀

3、態(tài)下斜拉橋拉索環(huán)境腐蝕損傷機理與性能評價方法研究”，主要研究內容如下:
　?、偈占瘒鴥韧庥嘘P拉索腐蝕的研究資料，總結斜拉索腐蝕研究的發(fā)展現(xiàn)狀，比較各種研究方法的優(yōu)缺點，明確研究思路。
　?、谠诳偨Y和借鑒以往拉索腐蝕實驗的基礎上提出一種交變應力下拉索環(huán)境腐蝕實驗方法。
　　③進行交變應力下拉索腐蝕實驗，并對實驗結果進行和分析，探究拉索在交變應力下的腐蝕規(guī)律。
　　本文的主要研究結果:
　　①收集、總結國內外有

4、關拉索腐蝕的實驗研究的方法，在此基礎之上提出了一種研究交變應力下拉索腐蝕的實驗方法。
　?、谕ㄟ^交變應力下鋼絞線的腐蝕實驗發(fā)現(xiàn):1）交變應力下的鋼絞線腐蝕速度比無應力和靜態(tài)應力下腐蝕速度更快，腐蝕的起源是鋼絞線表面的蝕坑;2）腐蝕初期鋼絞線塑性變形是降低鋼絞線延性的主要因素;3）低頻交變荷載下荷載峰值要達到應力腐蝕門檻值后可以大幅度加速腐蝕;4）低頻交變荷載下鋼絞線的腐蝕符合腐蝕疲勞中的保護膜破裂理論，交變荷載頻率通過影響“破膜—