交變應(yīng)力與環(huán)境耦合作用下拉索腐蝕疲勞損傷機(jī)理研究.pdf

1、由于活載及其他可變作用的影響，作為現(xiàn)代斜拉橋梁主要承重構(gòu)件的拉索系統(tǒng)，其服役過程中始終處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài);加之大氣環(huán)境中腐蝕因素的影響，致使拉索會(huì)遭受到疲勞損傷和環(huán)境腐蝕的耦合作用。國(guó)內(nèi)外大量斜拉橋拉索斷裂致使橋梁垮塌的事故說明，拉索的損傷往往會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)的改變，從使整座橋梁的安全性、耐久性以及使用壽命不同程度的降低。本文通過開展室內(nèi)鹽霧加速腐蝕實(shí)驗(yàn)，研究分析了各種應(yīng)力狀態(tài)下腐蝕鋼絲的腐蝕失重量及彈性模量、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能

2、的變化，指出腐蝕鋼絲各種力學(xué)性能中斷后伸長(zhǎng)率對(duì)疲勞腐蝕最為敏感，而其他所研究參數(shù)敏感程度較低，或在小范圍內(nèi)無規(guī)律變化。在實(shí)驗(yàn)開展的基礎(chǔ)上，本文以細(xì)觀損傷力學(xué)為研究手段，并結(jié)合斷裂力學(xué)強(qiáng)度準(zhǔn)則，論述分析了環(huán)境腐蝕、應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕各自的特征、機(jī)理，得出“陽極的腐蝕原電池反應(yīng)是交變應(yīng)力狀態(tài)下拉索損傷的主要機(jī)理”的結(jié)論。腐蝕斜拉索的腐蝕疲勞損傷主要是由于腐蝕造成的鋼絲表面的蝕坑，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)力集中現(xiàn)象，加之氫致開裂，導(dǎo)致裂紋不斷萌生、發(fā)展，研