【摘要】：伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)以其優(yōu)越的性能而得到了廣泛的應(yīng)用,鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法也因此而日漸成熟,但是相比之下,人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的耐久性的認(rèn)識(shí)水平相對(duì)較低,隨著越來越多的鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)入使用年限后期,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的耐久性的研究也日益迫切,為此需要對(duì)受腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行研究。目前對(duì)腐蝕鋼材的研究主要為兩個(gè)方面,一是對(duì)腐蝕發(fā)展規(guī)律的研究,二是對(duì)腐蝕鋼構(gòu)件的力學(xué)性能研究,圓鋼管作為空間結(jié)構(gòu)中常用的構(gòu)件,人們對(duì)它的研究十分少見,而很多沿海結(jié)構(gòu)或游泳館受潮濕環(huán)境影響導(dǎo)致收到嚴(yán)重的腐蝕,而這種腐蝕通常發(fā)展不均勻,所以需要對(duì)受局部腐蝕的圓鋼管的力學(xué)性能進(jìn)行研究,為此本文開展了如下研究工作:為了得到各種尺寸的局部腐蝕試件,本文設(shè)計(jì)了室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn),加速腐蝕的方法是恒電流加速腐蝕法。通過法拉第定律計(jì)算腐蝕量,并將損失重量的實(shí)測(cè)值與理論值對(duì)比。由于圓鋼管的穩(wěn)定承載力屬于壓桿穩(wěn)定問題,所以設(shè)計(jì)了軸心受壓試驗(yàn)考察試件的極限承載力和變形情況。本文選取了1/4環(huán)向、1/2環(huán)向和全環(huán)向三種環(huán)向腐蝕率,并設(shè)置了3種長(zhǎng)度的試件,研究環(huán)向腐蝕尺寸和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)試件極限承載力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),環(huán)向腐蝕尺寸不同則局部失穩(wěn)現(xiàn)象有差異,兩種局部失穩(wěn)的臨界應(yīng)力存在不同變化規(guī)律,局部失穩(wěn)會(huì)對(duì)試件整體穩(wěn)定產(chǎn)生深刻影響。本文選取了225mm、450mm和900mm三種縱向腐蝕尺寸,設(shè)置了3種長(zhǎng)度的試件,三個(gè)縱向腐蝕尺寸為長(zhǎng)度最短試件長(zhǎng)度的1/4、1/2和1倍,研究縱向腐蝕尺寸和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)試件極限承載力的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)縱向腐蝕尺寸增加會(huì)使局部失穩(wěn)現(xiàn)象消失,且對(duì)承載力影響偏小。本文選取了7.5%、15%和30%三種腐蝕深度率,設(shè)置了3種長(zhǎng)度的試件,研究腐蝕深度率和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)試件極限承載力的退化影響。結(jié)果表明腐蝕深度率對(duì)極限承載力影響顯著,腐蝕深度率的增加會(huì)增大試件發(fā)生局部失穩(wěn)現(xiàn)象的概率。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文用于大跨度結(jié)構(gòu)，例如體育場(chǎng)、廠房，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期暴露在陽光下，還會(huì)經(jīng)常經(jīng)歷雨水沖刷，導(dǎo)致防腐涂料老化破損，逐漸失去對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)作用；結(jié)構(gòu)處于潮濕環(huán)境當(dāng)中時(shí)，如沿海建筑、游泳館等，氣中的水分會(huì)在金屬表面形成一層水膜，使得金屬表面形成微電池，誘發(fā)嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕[2]。a) 圓管桿中位置腐蝕 b) 腐蝕分布不均勻

b) 裝置實(shí)拍圖圖 2-1 腐蝕裝置2.1.2 非腐蝕區(qū)域的保護(hù)方法相比于以往的通電加速腐蝕試驗(yàn)，本試驗(yàn)的需要對(duì)非腐蝕區(qū)域進(jìn)行防銹處理，保證腐蝕在規(guī)定的區(qū)域發(fā)展，盡量減少甚至阻止非腐蝕區(qū)域發(fā)生銹蝕。為此需要對(duì)圓鋼管側(cè)壁噴涂防銹涂料，試驗(yàn)中使用的防銹涂料采用較為常見的鐵紅防銹漆，圓鋼管總共進(jìn)行三遍噴漆，以保證油漆質(zhì)量。雖然防銹漆能夠?qū)τ行p少非腐蝕區(qū)域的銹蝕，但由于腐蝕壓力較大，防銹漆存在部分失效的情況，為此在油漆上面再覆蓋一層膠帶，膠帶雖然不能隔絕氯化鈉溶液，但是能夠顯著阻礙氯化鈉溶液的流動(dòng)，對(duì)非腐蝕區(qū)域的保護(hù)有著明顯增強(qiáng)的效果。由于圓管內(nèi)壁無法采用和外壁一樣的保護(hù)措施，為了防止氯化鈉溶液流入圓管內(nèi)部，阻止圓管內(nèi)壁發(fā)生腐蝕，需要對(duì)圓管兩端進(jìn)行封堵。管端封堵需要保證在整個(gè)腐蝕試驗(yàn)結(jié)束之前不漏水，不損失重量，且實(shí)驗(yàn)過后易于清理，不能增強(qiáng)圓鋼管端部的局部承載力，清理后也不會(huì)削弱圓鋼管端部。另外由于噴涂油漆時(shí)圓管樹立，導(dǎo)致圓管端部的油漆噴涂次數(shù)較少，外加平時(shí)放置圓管時(shí)端部常常接觸地面，

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本文編號(hào)：2736134