銹蝕中等跨徑鋼箱梁承載力研究.pdf

1、鋼箱梁因其良好的抗扭性能和整體性，以及施工速度快、施工可減少交通影響等優(yōu)點(diǎn)開始廣泛應(yīng)用于我國中等跨徑橋梁中。由于城市工業(yè)環(huán)境的污染以及鋼橋隨著服役時(shí)間的增加，因銹蝕會(huì)使鋼箱梁出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)損傷，將嚴(yán)重影響鋼箱梁橋的使用性能。因此，為了保證橋梁的安全運(yùn)營，對在役中等跨徑鋼箱梁橋進(jìn)行有承載力退化研究。
　　本文以紹興高橋立交中等跨徑鋼箱梁橋?yàn)橐劳?，利用紹興工業(yè)大氣環(huán)境建立了鋼箱梁的銹蝕模型，從銹蝕的角度出發(fā)，結(jié)合實(shí)橋檢測、理論分析、以及

2、材性試驗(yàn)和數(shù)值分析等方法，研究工業(yè)大氣下均勻腐蝕對鋼箱梁承載力的影響。本文的相關(guān)工作及主要結(jié)論如下：
　　（1）對鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕分類、鋼梁涂層劣化和評定方法進(jìn)行了歸納，其中涂層劣化主要包括涂裝粉化、涂裝起泡、涂裝生銹、涂裝開裂、涂裝剝落等。根據(jù)涂層劣化及評定方法，對紹興G104國道高橋立交橋進(jìn)行檢測與評定，并提出了維修方法。
　?。?）在已有大氣均勻腐蝕預(yù)測研究的基礎(chǔ)上，并考慮到紹興高橋工程所用鋼材的化學(xué)成分和所處地區(qū)的環(huán)境因

3、素，得出了模型中鋼箱梁外部和內(nèi)部的腐蝕深度預(yù)測公式分別為0.762C外?0.036t和0.587C內(nèi)?0.049t。
　?。?）對3組Q345qC鋼材分組腐蝕后進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)質(zhì)量損失率小于10％時(shí)，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度變化不明顯；質(zhì)量損失率在10%～15%左右時(shí)，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度下降幅度較低，降幅分別為2.12%和0.02%；當(dāng)質(zhì)量損失率大于15%時(shí)，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度下降較為明顯，降幅分別為6.90%和4.01%，彈性模量

4、有下降趨勢，降幅為2.90%。
　　（4）在涂裝劣化后（即涂層喪失保護(hù)作功能后），建立鋼箱梁的銹蝕模型，對鋼箱梁主體結(jié)構(gòu)鋼板的腐蝕深度進(jìn)行定量分析。通過ANSYS Workbench16.0對橋梁的承載能力進(jìn)行了評估分析，在正常運(yùn)營狀態(tài)下鋼箱梁最大應(yīng)力未達(dá)到屈服狀態(tài)。腐蝕100年時(shí)鋼箱梁的承載力下降14.9%。
　?。?）總結(jié)了結(jié)構(gòu)可靠度的基本理論，針對腐蝕后結(jié)構(gòu)可靠度的時(shí)變性提出了時(shí)變可靠度與可靠度的衰減模型。鋼箱梁涂層喪