拉索鋼絲損傷分級及其疲勞壽命研究.pdf

1、隨著我國現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的逐步完善，仍處于運(yùn)營中的橋梁設(shè)施步入了運(yùn)營養(yǎng)護(hù)階段。橋梁作為跨越山崖河谷的樞紐工程，隨著運(yùn)營使用年限的增長，鋼構(gòu)件出現(xiàn)了不同程度的腐蝕病害。對于斜拉橋而言，拉索作為最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其腐蝕與疲勞損傷嚴(yán)重威脅著整座橋梁的運(yùn)營安全。針對運(yùn)營中的斜拉橋拉索鋼絲開展腐蝕損傷的分級研究，評估不同腐蝕程度與受力狀態(tài)下的拉索鋼絲剩余疲勞壽命，具有重要的工程實(shí)際意義。
　　本文進(jìn)行的主要研究工作如下：
　　（1

2、）首先介紹了目前國內(nèi)外腐蝕鋼絲損傷的評定方法、拉索疲勞壽命評估的相關(guān)理論，確定本文中采用損傷容限設(shè)計(jì)法中 Paris公式定量反推試驗(yàn)索斷裂鋼絲的理論剩余疲勞壽命。
　?。?）以湘江銀盆嶺斜拉橋舊索鋼絲為試驗(yàn)樣本，對不同腐蝕等級下鋼絲宏觀參數(shù)與蝕坑幾何參數(shù)進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì)分析，將鍍鋅鋼絲腐蝕等級劃分為6級，提出了包含鋼絲直徑參數(shù)指標(biāo)與蝕坑參數(shù)指標(biāo)的斜拉索鋼絲腐蝕分級的新評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　?。?）利用電液式脈動(dòng)疲勞機(jī)對不同腐蝕等級鋼絲編

3、排組合成的試驗(yàn)拉索進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)研究，得到不同載荷作用下拉索鋼絲的剩余疲勞壽命以及拉索斷絲規(guī)律。利用低倍電子顯微鏡測量鋼絲疲勞斷口型態(tài)，比較拉索鋼絲斷口裂紋源寬度B、初始裂紋深a0、裂紋擴(kuò)展長度?a對剩余疲勞壽命N的影響。
　　（4）利用ABAQUS有限元計(jì)算軟件建立了含典型蝕坑的鋼絲有限元模型，分析了蝕坑處應(yīng)力場的分布規(guī)律，得到蝕坑處最大應(yīng)力集中系數(shù)隨蝕坑參數(shù)變化的關(guān)系曲線及其擬合公式。通過對各類典型蝕坑曲線圖對比分析，得到不