交變應(yīng)力狀態(tài)下拉索環(huán)境腐蝕損傷實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著橋梁技術(shù)的不斷發(fā)展以及橋梁跨徑的不斷提升，斜拉橋因?yàn)槠涑霰姷目缭侥芰秃?jiǎn)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(jié)構(gòu)，其耐久性將直接影響全橋安全。由于纜索結(jié)構(gòu)長(zhǎng)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(zhì)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(jīng)濟(jì)損失。國(guó)內(nèi)外對(duì)纜索結(jié)構(gòu)的腐蝕研究多局限在靜力荷載下的應(yīng)力腐蝕，這些研究與拉

2、索長(zhǎng)期在交變荷載下腐蝕的實(shí)際服役情況相去甚遠(yuǎn)，而針對(duì)拉索在交變應(yīng)力和環(huán)境腐蝕耦合作用下的實(shí)驗(yàn)更是鮮有比較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。因此，開發(fā)在交變應(yīng)力下拉索腐蝕實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法，開展交變應(yīng)力下的拉索腐蝕實(shí)驗(yàn)，探究拉索在交變應(yīng)力下的腐蝕規(guī)律，對(duì)于延長(zhǎng)拉索使用壽命、改進(jìn)拉索防腐蝕設(shè)計(jì)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(yīng)用價(jià)值。
　　本文依托國(guó)家973課題“橋梁結(jié)構(gòu)行為演化理論與安全監(jiān)測(cè)方法研究”和交通運(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“交變應(yīng)力狀

3、態(tài)下斜拉橋拉索環(huán)境腐蝕損傷機(jī)理與性能評(píng)價(jià)方法研究”，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　?、偈占瘒?guó)內(nèi)外有關(guān)拉索腐蝕的研究資料，總結(jié)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(diǎn)，明確研究思路。
　?、谠诳偨Y(jié)和借鑒以往拉索腐蝕實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出一種交變應(yīng)力下拉索環(huán)境腐蝕實(shí)驗(yàn)方法。
　?、圻M(jìn)行交變應(yīng)力下拉索腐蝕實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行和分析，探究拉索在交變應(yīng)力下的腐蝕規(guī)律。
　　本文的主要研究結(jié)果:
　?、偈占?、總結(jié)國(guó)內(nèi)外有

4、關(guān)拉索腐蝕的實(shí)驗(yàn)研究的方法，在此基礎(chǔ)之上提出了一種研究交變應(yīng)力下拉索腐蝕的實(shí)驗(yàn)方法。
　　②通過交變應(yīng)力下鋼絞線的腐蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):1）交變應(yīng)力下的鋼絞線腐蝕速度比無應(yīng)力和靜態(tài)應(yīng)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(dá)到應(yīng)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(hù)膜破裂理論，交變荷載頻率通過影響“破膜—