斜拉橋拉索腐蝕行為及使用壽命預測研究.pdf

1、國內上世紀七、八十年代建設的斜拉橋，因拉索腐蝕大部分已經換索，斜拉橋正經受著拉索腐蝕耐久性考驗。本文詣在從研究斜拉橋拉索腐蝕行為出發(fā)，通過精細有限元分析、室內加速腐蝕試驗建立間接掌握腐蝕拉索安全狀念的數(shù)學預測模型，以提供合理換索時間，預測拉索的使用壽命。 首先通過現(xiàn)場調查和收集國內斜拉橋拉索防護及腐蝕資料，分析了斜拉橋拉索防護失效的特點和拉索鋼絲的腐蝕形貌，探討了影響拉索腐蝕的主要環(huán)境因素；其次應用應力腐蝕理論、腐蝕疲勞理論及斷

2、裂力學理論，揭示了拉索鋼絲應力、腐蝕、疲勞三者之間的相互促進關系，以及對拉索壽命的影響；分析了拉索鋼絲全面腐蝕和局部腐蝕對鋼絲截面面積減少和拉索鋼絲局部應力的影響，建立了拉索鋼絲全面腐蝕程度及局部腐蝕程度評價方法，所提出的全面腐蝕深度法及最大蝕坑深度法，適用于在役斜拉橋拉索的壽命預測評定。通過建立腐蝕鋼絲精細有限元模型，研究不同蝕坑形貌對腐蝕鋼絲局部應力分布的影響和對鋼絲屈服荷載的影響，得出不同蝕坑形貌與最大局部應力的對應多項式公式，所

3、建立的多項式公式可用于確定拉索腐蝕鋼絲的最大局部應力，以預測腐蝕拉索的使用壽命。通過室內加速腐蝕試驗，建立了斜拉橋拉索鋼絲鍍鋅層及鋼絲基體的腐蝕速率隨鋼絲應力變化的公式，探討了拉索鋼絲蝕坑深度變化與鋼絲全面腐蝕的關系、拉索截面腐蝕的分布規(guī)律，建立了基于最大等效應力為破壞準則的腐蝕拉索使用壽命定量預測模型。 本文將腐蝕行為、精細有限元分析、室內加速腐蝕試驗等多方面研究有機的結合起來，形成了一種分析腐蝕問題的研究思路，同時為腐蝕結構