鹽霧環(huán)境下斜拉索應(yīng)力腐蝕與腐蝕疲勞試驗(yàn)研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)外斜拉橋斷索事故以及頻繁地?fù)Q索表明，人類(lèi)在斜拉橋拉索損傷狀態(tài)評(píng)估和剩余壽命預(yù)測(cè)領(lǐng)域的研究還很不充分。斜拉橋拉索在服役期間由于腐蝕環(huán)境和復(fù)雜的應(yīng)力共同作用會(huì)使其使用壽命大大縮短，并且在腐蝕介質(zhì)與交變應(yīng)力下引起的腐蝕疲勞極易導(dǎo)致拉索發(fā)生無(wú)預(yù)兆的脆性斷裂，從而造成巨大的傷亡事故以及經(jīng)濟(jì)損失。如何排除上述的隱患成為當(dāng)今各國(guó)科研人員研究的熱點(diǎn)。
　　本文通過(guò)室內(nèi)鹽霧加速試驗(yàn)，模擬沿海地區(qū)斜拉橋拉索遭受氯離子的腐蝕。通過(guò)對(duì)熱包聚乙烯護(hù)套的

2、鍍鋅鋼絞線(xiàn)試樣進(jìn)行不同的腐蝕時(shí)間以及不同加載狀況，來(lái)研究鋼絞線(xiàn)的腐蝕失重量、力學(xué)性能、斷口特征等變化情況，分析其產(chǎn)生的原因。本文還創(chuàng)造性地提出，對(duì)聚乙烯護(hù)套進(jìn)行不同形式的破壞，進(jìn)而分析不同破壞形式對(duì)鋼絞線(xiàn)腐蝕的影響。通過(guò)工業(yè)數(shù)碼顯微鏡與圖像處理軟件GSA-Image Analyser對(duì)腐蝕后鋼絞線(xiàn)進(jìn)行觀察與分析，并測(cè)量蝕坑與裂紋尺寸，統(tǒng)計(jì)蝕坑密度。最后通過(guò)已有的研究，推導(dǎo)應(yīng)力腐蝕與腐蝕疲勞下裂紋擴(kuò)展速度的算法，并利用有限元軟件ANSYS

3、對(duì)不同長(zhǎng)度、寬度、深度的裂紋進(jìn)行模擬分析。本文主要內(nèi)容如下:
　　①通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于氧化產(chǎn)物的保護(hù)作用，試驗(yàn)腐蝕中后期腐蝕速率呈下降趨勢(shì)，并且與自然環(huán)境下的腐蝕速率線(xiàn)性無(wú)關(guān)。
　?、诟鶕?jù)灰度直方圖所示，腐蝕時(shí)間相同的情況下，腐蝕程度表現(xiàn)為:無(wú)應(yīng)力＜靜態(tài)應(yīng)力＜交變應(yīng)力。
　?、凼芾阅芡嘶脑蛑饕?dú)w于蝕坑的應(yīng)力集中效應(yīng)或截面削弱效應(yīng);但是，在腐蝕率相差不大的范圍內(nèi)，蝕坑效應(yīng)的隨機(jī)特性導(dǎo)致上述受拉性能的退化程度與腐蝕率

4、沒(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　?、躊E護(hù)套點(diǎn)破壞與裂紋破壞會(huì)引起鋼絞線(xiàn)孔蝕與縫隙腐蝕，且這兩種腐蝕在交變應(yīng)力下腐蝕擴(kuò)展最為嚴(yán)重。
　?、萦绊戜摻z斷口形狀的因素有兩個(gè)，宏觀上表現(xiàn)為蝕坑的幾何特征，微觀上表現(xiàn)為珠光體團(tuán)的排列方式。鋼絞線(xiàn)的極限抗拉強(qiáng)度是蝕坑的形態(tài)與蝕坑底部珠光體團(tuán)的位向共同作用下決定的。
　?、蘖鸭y的深度是影響鋼絲抗拉強(qiáng)度以及屈服強(qiáng)度的主要因素，在相同荷載作用下，深度越深裂尖應(yīng)力則越大;相反，長(zhǎng)度與寬度越大，裂尖