斜拉橋拉索腐蝕行為及使用壽命預(yù)測研究.pdf

1、國內(nèi)上世紀(jì)七、八十年代建設(shè)的斜拉橋，因拉索腐蝕大部分已經(jīng)換索，斜拉橋正經(jīng)受著拉索腐蝕耐久性考驗(yàn)。本文詣在從研究斜拉橋拉索腐蝕行為出發(fā)，通過精細(xì)有限元分析、室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)建立間接掌握腐蝕拉索安全狀念的數(shù)學(xué)預(yù)測模型，以提供合理換索時間，預(yù)測拉索的使用壽命。 首先通過現(xiàn)場調(diào)查和收集國內(nèi)斜拉橋拉索防護(hù)及腐蝕資料，分析了斜拉橋拉索防護(hù)失效的特點(diǎn)和拉索鋼絲的腐蝕形貌，探討了影響拉索腐蝕的主要環(huán)境因素；其次應(yīng)用應(yīng)力腐蝕理論、腐蝕疲勞理論及斷

2、裂力學(xué)理論，揭示了拉索鋼絲應(yīng)力、腐蝕、疲勞三者之間的相互促進(jìn)關(guān)系，以及對拉索壽命的影響；分析了拉索鋼絲全面腐蝕和局部腐蝕對鋼絲截面面積減少和拉索鋼絲局部應(yīng)力的影響，建立了拉索鋼絲全面腐蝕程度及局部腐蝕程度評價方法，所提出的全面腐蝕深度法及最大蝕坑深度法，適用于在役斜拉橋拉索的壽命預(yù)測評定。通過建立腐蝕鋼絲精細(xì)有限元模型，研究不同蝕坑形貌對腐蝕鋼絲局部應(yīng)力分布的影響和對鋼絲屈服荷載的影響，得出不同蝕坑形貌與最大局部應(yīng)力的對應(yīng)多項(xiàng)式公式，所

3、建立的多項(xiàng)式公式可用于確定拉索腐蝕鋼絲的最大局部應(yīng)力，以預(yù)測腐蝕拉索的使用壽命。通過室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)，建立了斜拉橋拉索鋼絲鍍鋅層及鋼絲基體的腐蝕速率隨鋼絲應(yīng)力變化的公式，探討了拉索鋼絲蝕坑深度變化與鋼絲全面腐蝕的關(guān)系、拉索截面腐蝕的分布規(guī)律，建立了基于最大等效應(yīng)力為破壞準(zhǔn)則的腐蝕拉索使用壽命定量預(yù)測模型。 本文將腐蝕行為、精細(xì)有限元分析、室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)等多方面研究有機(jī)的結(jié)合起來，形成了一種分析腐蝕問題的研究思路，同時為腐蝕結(jié)構(gòu)