橋梁索結構腐蝕疲勞性能與損傷機理

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 橋梁索結構服役現(xiàn)狀 1
1.2 拉索服役性能劣化機理 9
1.2.1 環(huán)境腐蝕 9
1.2.2 應力腐蝕 11
1.2.3 腐蝕疲勞 12
1.2.4 點蝕坑向腐蝕疲勞裂紋的轉化 16
參考文獻 18
第2章 鹽霧環(huán)境下鋼絞線應力腐蝕與腐蝕疲勞試驗 21
2.1 試驗概況 21
2.2 試驗方法與原理 23
2.2.1 對PE護套鋼絞線的處理 23
2.2.2 對環(huán)境腐蝕的模擬和加速 25
2.2.3 應力腐蝕與腐蝕疲勞的模擬 26
2.2.4 拉伸試驗 28
2.3 鹽霧環(huán)境下鋼絞線腐蝕結果分析 29
2.3.1 腐蝕試樣后處理 29
2.3.2 試驗結果分析 30
2.3.3 腐蝕失重分析 42
2.3.4 PE護套在不同破壞形式下的腐蝕狀況分析 44
2.3.5 腐蝕鋼絞線的斷口特征與斷裂機理分析 46
2.4 應力腐蝕與腐蝕疲勞裂紋擴展及有限元分析 49
2.5 小結 55
參考文獻 56
第3章 鹽霧環(huán)境下平行鋼絲束應力腐蝕與腐蝕疲勞試驗 58
3.1 人工加速鹽霧腐蝕試驗 58
3.1.1 加速鹽霧腐蝕試驗介紹 58
3.1.2 試驗內(nèi)容 59
3.1.3 試驗現(xiàn)象 62
3.1.4 試驗數(shù)據(jù)及分析 62
3.2 斜拉索腐蝕有限元分析 70
3.2.1 有限元模型的建立 70
3.2.2 全面腐蝕對鋼絲受力性能的影響 72
3.2.3 蝕坑深度對鋼絲受力性能的影響 75
3.2.4 蝕坑形狀對鋼絲受力性能的影響 77
3.2.5 蝕坑凈間距對鋼絲受力性能的影響 79
3.3 小結 82
參考文獻 82
第4章 酸雨環(huán)境下斜拉橋拉索應力腐蝕與腐蝕疲勞試驗 84
4.1 酸雨環(huán)境下斜拉橋拉索的人工加速腐蝕試驗 84
4.1.1 酸雨與荷載耦合作用下的人工加速試驗 84
4.1.2 試件材料及物理性能 85
4.1.3 試驗設備 85
4.1.4 酸雨腐蝕溶液 86
4.1.5 試驗實施內(nèi)容 86
4.1.6 試驗結果與結論 89
4.2 斜拉橋拉索的損傷有限元分析 100
4.2.1 有限元模型的建立 101
4.2.2 均勻腐蝕狀態(tài)下鋼絞線的受力分析 102
4.2.3 局部腐蝕狀態(tài)下拉索的受力分析 105
4.2.4 蝕坑縱向凈間距對鋼絞線受力性能的影響 107
4.2.5 全面腐蝕與局部腐蝕復合狀態(tài)下鋼絞線的受力分析 108
4.2.6 疲勞分析 109
4.3 酸雨環(huán)境下斜拉橋耐久性分析預測 110
4.3.1 拉索失效的判據(jù) 110
4.3.2 拉索壽命預測的工程應用 111
4.4 基于細觀損傷力學的有效模量分析 113
4.5 小結 118
參考文獻 118
第5章 斜拉橋拉索腐蝕疲勞損傷演化規(guī)律與剩余壽命預測方法 120
5.1 拉索斷裂過程 120
5.2 剩余壽命的預測流程 121
5.3 小結 123
參考文獻 123
第6章 斜拉橋拉索腐蝕損傷后的性能評價方法 124
6.1 損傷拉索安全評估 124
6.1.1 拉索應力狀態(tài)及腐蝕失效特點 124
6.1.2 拉索安全性能評估方法 125
6.2 腐蝕損傷程度評價 129
6.2.1 拉索損傷狀態(tài) 129
6.2.2 銹蝕鋼絲評級 131
6.2.3 基于表層圖像分析的銹蝕拉索技術狀況評定方法 134
6.2.4 各級銹蝕鋼絲試驗結果 142
6.3 損傷拉索安全性能評估 147
6.4 腐蝕拉索力學性能仿真 149
6.4.1 鋼絲有限元模擬 149
6.4.2 拉索有限元模擬 153
6.5 小結 157
參考文獻 157