酸雨环境下斜拉索应力腐蚀与腐蚀疲劳试验研究

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1、分类号U444单位代码10618密级公开学号2120086023硕士学位论文酸雨环境下斜拉索应力腐蚀与腐蚀疲劳试验研究研究生姓名：吴国强导师姓名及职称：姚国文教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称土木工程论文提交日期2015年4月20日二级学科名称桥梁与隧道工程论文答辩日期2015年6月4日2015年6月8日ExperimentalstudyonStressCorrosionandCorrosionFatigueofStayCablesunderAcidRainConditionADissertationSubmittedfortheD

2、egreeofMasterCandidate：WuGuoqiangSupervisor：Prof.YaoGuowenChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创？睦声明，，独立进行研究本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担／月口学位论文作者签名：是。巷

3、日期：年／日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，同意学校保、使用学位论义的规定留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科》学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签在＼曰期；＞王年

4、／月／口曰曰期：＞／：ｒ年／月／。曰本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定旱受相关权益。学位论文作者签名指导教师签名：１／口日期年／月日日期：年／月日摘要斜拉桥以优美的结构形式，轻盈的体态和独特的受力特点而备受桥梁设计者们青睐，我国也成为斜拉桥建造大国，但斜拉索的应力腐蚀与疲劳腐蚀一直是斜拉桥研究的前沿课题，本文以斜拉桥拉索系统在酸雨环境下的加速试验为支撑，通过对斜拉索施加交变荷载、静态荷载和无荷载作为对比条件，研究斜拉索的腐蚀过程

5、及疲劳腐蚀与应力腐蚀机理。在试验结果的处理上，以失重法来衡量不同的荷载条件下斜拉索的腐蚀速率，同时以《中国大气腐蚀调查报告》中的大气腐蚀监控点的大气暴晒腐蚀速率为基本对比条件，得出在加速试验中个试件的腐蚀情况与腐蚀速率，同时得出在酸雨环境下斜拉索的不同受力形式的腐蚀速率与大气腐蚀速率的等同性；通过试验研究得出：三种试件在5天试件内的腐蚀速率基本一致，在15天的试验交变荷载条件下试件的腐蚀速率明显大于静态荷载条件下试件的腐蚀速率与无荷载条件下试件的腐蚀速率，而静态荷载条件下试件的腐蚀速率又大于无荷载条件下试件的腐蚀速率；通过与西南地区大气暴晒实验点的腐蚀数据做

6、对比得出：交变荷载下腐蚀速率30天后的每天的腐蚀速率为实际大气暴晒下的2年；静态荷载下30天后的每天的腐蚀速率为实际大气暴晒下的1.46年。同时通过扫描电子显微镜观测到应力腐蚀与疲劳腐蚀的不同及微裂纹的扩展情况，及裂纹形核的形成条件与纳米级裂纹的扩展，疲劳腐蚀中主裂纹与次裂纹的扩展条件，及在应力腐蚀中小裂纹与大裂纹的发展趋势。对腐蚀的结果进行MATLAB中元胞自动机的编码进行模拟在交变荷载与静态荷载条件下试件的腐蚀腐蚀动力学，从而得出均匀腐蚀与点蚀的关系；以ANSYS12.0有限元软件为依托，对不同腐蚀情况下的斜拉索进行有限元分析，得出应力与蚀坑深度的关系，

7、应力与蚀坑间距的关系。在得到以上的各个结论后，提出斜拉桥拉索寿命预测公式，通过重庆地区的斜拉桥进行预测公式的计算，在通过以上的各个结论推出拉索失效的判据，同时以南太湖大桥为例进行了斜拉索寿命分析。关键词：斜拉索,裂纹,酸雨环境,腐蚀,剩余寿命IABSTRACTCable-stayedbridgewithabeautifulstructure,lightweightbodyandauniquemechanicalcharacteristicsishighlyfavoredbybridgedesigners.Chinahasalsobecomeagreatnat

8、ionbuiltcable-stayedbridge