橋梁索體鋼絲腐蝕特征和力學(xué)性能試驗(yàn)研究.pdf

1、索體是纜索承重體系橋梁中重要的傳力和承載構(gòu)件，在橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，索體鋼絲易受到環(huán)境和力學(xué)等因素的影響發(fā)生腐蝕損傷導(dǎo)致其力學(xué)性能退化。本文通過(guò)鋼絲的電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)、表面腐蝕特征分析、力學(xué)拉伸試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)研究了鋼絲的腐蝕特征和力學(xué)性能，主要研究過(guò)程和研究成果如下:
　　1)首先，探討了鋼絲腐蝕機(jī)理，然后利用電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)研究了溫度、應(yīng)力、氯鹽濃度、pH值四種單因素對(duì)鋼絲基體腐蝕速率的影響，建立了腐蝕速率與各單因素間的函數(shù)關(guān)系式;最

2、后基于響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了溫度、應(yīng)力、氯鹽濃度、pH值交互作用對(duì)鋼絲基體腐蝕速率的影響，建立鋼絲基體腐蝕速率與多因素間的函數(shù)關(guān)系式。研究表明，各單因素都會(huì)影響鋼絲基體的腐蝕速率，且各因素間存在顯著的交互作用。
　　2)其次，對(duì)舊索腐蝕鋼絲的蝕坑尺寸進(jìn)行了量化檢測(cè)，然后利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法研究了蝕坑尺寸的分布特征，并分析了蝕坑尺寸與均勻腐蝕之間的關(guān)系。研究表明，平均腐蝕深度、蝕坑深度服從廣義極值分布，蝕坑長(zhǎng)度、寬度服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。

3、
　　3)第三，通過(guò)對(duì)新鋼絲和舊鋼絲進(jìn)行了力學(xué)拉伸試驗(yàn)，得到了新、舊鋼絲力學(xué)性能參數(shù)，研究了鋼絲力學(xué)性能參數(shù)分布規(guī)律，并分析了鋼絲拉伸斷口特征。研究表明，鋼絲延伸率、屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度都隨著腐蝕程度的增加而下降，且鋼絲極限強(qiáng)度下降速率大于屈服強(qiáng)度;對(duì)鋼絲力學(xué)性能的退化評(píng)價(jià)采用最大蝕坑深度作為參數(shù)比采用平均腐蝕深度更加合理和準(zhǔn)確。
　　4)第四，通過(guò)對(duì)新鋼絲、表面無(wú)腐蝕損傷鋼絲、預(yù)制蝕坑鋼絲進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，擬合得到了各鋼絲試樣的