交變應力與環(huán)境耦合作用下拉索腐蝕疲勞損傷機理研究.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雜的應力狀態(tài);加之大氣環(huán)境中腐蝕因素的影響，致使拉索會遭受到疲勞損傷和環(huán)境腐蝕的耦合作用。國內(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)鹽霧加速腐蝕實驗，研究分析了各種應力狀態(tài)下腐蝕鋼絲的腐蝕失重量及彈性模量、抗拉強度等力學性能

2、的變化，指出腐蝕鋼絲各種力學性能中斷后伸長率對疲勞腐蝕最為敏感，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。在實驗開展的基礎上，本文以細觀損傷力學為研究手段，并結(jié)合斷裂力學強度準則，論述分析了環(huán)境腐蝕、應力腐蝕和疲勞腐蝕各自的特征、機理，得出“陽極的腐蝕原電池反應是交變應力狀態(tài)下拉索損傷的主要機理”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，進而導致應力集中現(xiàn)象，加之氫致開裂，導致裂紋不斷萌生、發(fā)展，研