發(fā)布時(shí)間：2017-05-06 01:03

  本文關(guān)鍵詞：酸雨環(huán)境下拱橋吊桿鋼絲損傷演化規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾十年來(lái),我國(guó)酸性降水頻率居高不下,酸雨?duì)顩r十分惡劣。而我國(guó)酸雨分布區(qū)域恰好是大跨徑拱橋分布區(qū)域,我國(guó)大跨徑鋼管混凝土拱橋服役環(huán)境為酸雨環(huán)境。吊桿作為拱橋最重要的傳力構(gòu)件,長(zhǎng)期承受車輛等荷載作用,同時(shí)承受外界環(huán)境的侵蝕,極易發(fā)生腐蝕損壞。近年來(lái),拱橋吊桿事故頻發(fā),吊桿已經(jīng)成為大跨徑拱橋最薄弱的環(huán)節(jié)之一。因此研究酸雨環(huán)境下拱橋吊桿鋼絲腐蝕損傷,對(duì)從根本上減少甚至避免拱橋吊桿事故、拱橋吊桿的加固維護(hù)、剩余壽命預(yù)測(cè)都具有十分重要的意義。本文首先通過(guò)調(diào)查多座拱橋的檢測(cè)資料,對(duì)拱橋索類構(gòu)件的常見(jiàn)病害進(jìn)行整理,并對(duì)其成因進(jìn)行了分析,對(duì)索類構(gòu)件常見(jiàn)病害分為了防護(hù)措施病害、索體病害、錨固病害和其他類型病害,通過(guò)歸納總結(jié)和成因分析,得知外界腐蝕介質(zhì)與吊桿應(yīng)力、疲勞耦合作用導(dǎo)致的吊桿鋼絲腐蝕損傷是拱橋吊桿承載力降低的根本原因。然后運(yùn)用人工加速試驗(yàn)的方法,采用模擬酸雨溶液為腐蝕介質(zhì),進(jìn)行了拱橋吊桿鋼絲的腐蝕試驗(yàn),對(duì)各腐蝕階段的鋼絲外觀進(jìn)行了描述分析,并分別采用失重法和表面粗糙度法對(duì)鋼絲均勻腐蝕和點(diǎn)蝕進(jìn)行了評(píng)價(jià),得到了拱橋吊桿鋼絲均勻腐蝕和點(diǎn)蝕深度隨時(shí)間變化概率模型。用matlab統(tǒng)計(jì)工具對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析:均勻腐蝕深度在腐蝕的每個(gè)時(shí)刻均不拒絕對(duì)數(shù)正態(tài)分布,且腐蝕速率隨時(shí)間呈現(xiàn)雙線性關(guān)系,并獲得了鋼絲鍍鋅層和鐵基體腐蝕參數(shù),得到了均勻腐蝕深度預(yù)測(cè)模型;點(diǎn)蝕最大深度不拒絕極值Ⅰ型分布,并得到了λ和α估計(jì)值及其預(yù)測(cè)模型。最后,通過(guò)有限元分析的方法,模擬了受腐蝕鋼絲的受力情況,分別討論了點(diǎn)蝕深度、點(diǎn)蝕形狀、均勻腐蝕深度對(duì)鋼絲力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明點(diǎn)蝕的存在使鋼絲在蝕坑出存在明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象,大大的降低了鋼絲極限承載力;隨著點(diǎn)蝕深度的增加,鋼絲應(yīng)力集中現(xiàn)象更加明顯;在腐蝕深度不變的情況下,裂紋沿鋼絲橫向及蝕坑深度方向發(fā)展對(duì)鋼絲力學(xué)性能是不利的,而沿鋼絲縱向拓展是有利的;均勻腐蝕相對(duì)于點(diǎn)蝕,對(duì)鋼絲的受力性能影響較小。
【關(guān)鍵詞】：酸雨 拱橋吊桿 腐蝕 點(diǎn)蝕 有限元 演化規(guī)律
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U441.4;U448.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 拱橋吊桿體系13-15
• 1.2 我國(guó)鋼管混凝土拱橋區(qū)域分布特點(diǎn)15-16
• 1.3 我國(guó)酸雨的時(shí)空分布特征16-19
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-22
• 1.5 研究目的及研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 索類構(gòu)件的常見(jiàn)病害及其成因分析23-31
• 2.1 引言23
• 2.2 防護(hù)體系常見(jiàn)病害及其成因分析23-26
• 2.3 索體常見(jiàn)病害及其成因分析26-28
• 2.4 錨固系統(tǒng)常見(jiàn)病害28-29
• 2.5 其他類型的病害29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 酸雨環(huán)境下拱橋吊桿鋼絲腐蝕實(shí)驗(yàn)31-38
• 3.1 主要試驗(yàn)設(shè)備、材料及試劑31
• 3.2 試驗(yàn)方法及原理31-33
• 3.3 試驗(yàn)步驟及內(nèi)容33-37
• 3.3.1 模擬酸雨溶液的配置33
• 3.3.2 鹽霧腐蝕試驗(yàn)33-34
• 3.3.3 腐蝕程度測(cè)量方法34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-48
• 4.1 鹽霧腐蝕試驗(yàn)后試件外觀評(píng)價(jià)38-40
• 4.2 均勻腐蝕和點(diǎn)蝕時(shí)變概率模型40-47
• 4.2.1 均勻腐蝕時(shí)變概率模型40-44
• 4.2.2 點(diǎn)蝕時(shí)變概率模型44-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第五章 腐蝕鋼絲的有限元分析48-60
• 5.1 三維模型的建立48-50
• 5.1.1 模型建立48
• 5.1.2 單元選取及網(wǎng)格劃分48-50
• 5.1.3 邊界條件及荷載條件的施加50
• 5.2 點(diǎn)蝕對(duì)鋼絲力學(xué)性能的影響50-57
• 5.2.1 點(diǎn)蝕深度對(duì)鋼絲力學(xué)性能的影響50-53
• 5.2.2 點(diǎn)蝕形狀對(duì)鋼絲力學(xué)性能的影響53-57
• 5.3 均勻腐蝕對(duì)鋼絲力學(xué)性能的影響57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張向東;酸雨環(huán)境下拱橋吊桿鋼絲損傷演化規(guī)律研究[D];吉林大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：酸雨環(huán)境下拱橋吊桿鋼絲損傷演化規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：347403