【摘要】：隨著我國(guó)現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的逐步完善,仍處于運(yùn)營(yíng)中的橋梁設(shè)施步入了運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段。橋梁作為跨越山崖河谷的樞紐工程,隨著運(yùn)營(yíng)使用年限的增長(zhǎng),鋼構(gòu)件出現(xiàn)了不同程度的腐蝕病害。對(duì)于斜拉橋而言,拉索作為最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其腐蝕與疲勞損傷嚴(yán)重威脅著整座橋梁的運(yùn)營(yíng)安全。針對(duì)運(yùn)營(yíng)中的斜拉橋拉索鋼絲開(kāi)展腐蝕損傷的分級(jí)研究,評(píng)估不同腐蝕程度與受力狀態(tài)下的拉索鋼絲剩余疲勞壽命,具有重要的工程實(shí)際意義。本文進(jìn)行的主要研究工作如下:(1)首先介紹了目前國(guó)內(nèi)外腐蝕鋼絲損傷的評(píng)定方法、拉索疲勞壽命評(píng)估的相關(guān)理論,確定本文中采用損傷容限設(shè)計(jì)法中Paris公式定量反推試驗(yàn)索斷裂鋼絲的理論剩余疲勞壽命。(2)以湘江銀盆嶺斜拉橋舊索鋼絲為試驗(yàn)樣本,對(duì)不同腐蝕等級(jí)下鋼絲宏觀(guān)參數(shù)與蝕坑幾何參數(shù)進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)分析,將鍍鋅鋼絲腐蝕等級(jí)劃分為6級(jí),提出了包含鋼絲直徑參數(shù)指標(biāo)與蝕坑參數(shù)指標(biāo)的斜拉索鋼絲腐蝕分級(jí)的新評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。(3)利用電液式脈動(dòng)疲勞機(jī)對(duì)不同腐蝕等級(jí)鋼絲編排組合成的試驗(yàn)拉索進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)研究,得到不同載荷作用下拉索鋼絲的剩余疲勞壽命以及拉索斷絲規(guī)律。利用低倍電子顯微鏡測(cè)量鋼絲疲勞斷口型態(tài),比較拉索鋼絲斷口裂紋源寬度B、初始裂紋深a0、裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度(35)a對(duì)剩余疲勞壽命N的影響。(4)利用ABAQUS有限元計(jì)算軟件建立了含典型蝕坑的鋼絲有限元模型,分析了蝕坑處應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律,得到蝕坑處最大應(yīng)力集中系數(shù)隨蝕坑參數(shù)變化的關(guān)系曲線(xiàn)及其擬合公式。通過(guò)對(duì)各類(lèi)典型蝕坑曲線(xiàn)圖對(duì)比分析,得到不同蝕坑形貌下蝕坑深度對(duì)應(yīng)力集中系數(shù)的影響規(guī)律。(5)運(yùn)用斷裂力學(xué)的損傷容限設(shè)計(jì)法,將蝕坑等效成半橢圓型初始裂紋,并采用Paris公式定量反推出疲勞試驗(yàn)拉索鋼絲的理論剩余疲勞壽命。通過(guò)對(duì)比疲勞壽命試驗(yàn)值與理論計(jì)算值,兩者吻合程度較好,能滿(mǎn)足工程使用要求。
【圖文】：

究學(xué)者 Scott 得出了局部腐蝕點(diǎn)蝕深度與點(diǎn)蝕表步擴(kuò)展；同時(shí)他也總結(jié)出了點(diǎn)蝕深度的經(jīng)驗(yàn)公式驗(yàn)公式的實(shí)用性[43,44]。經(jīng)驗(yàn)公式如下：bS aH積，2(mm ) ；2(mm ) ；受力情況、材料與外界環(huán)境有關(guān)。于斜拉橋腐蝕鋼絲，，只需測(cè)量出蝕坑深度，則可得計(jì)算計(jì)算蝕坑處鋼絲橫截面面積，假定蝕坑為一半球

圖 2.2 數(shù)顯尖頭深度尺測(cè)量蝕坑深度圖蝕后的力學(xué)性能，可以通過(guò)比較鋼絲腐蝕前后斷后伸長(zhǎng)率，綜合評(píng)定局部腐蝕程度。力學(xué)性服役的腐蝕鋼絲并不適用。率計(jì)算公式如下：*100%b bbP 下：*100%ll lPl 蝕前的極限抗拉強(qiáng)度，（ MPa）；
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U441.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2542764