桥梁索结构腐蚀疲劳性能与损伤机理

　　《桥梁索结构腐蚀疲劳性能与损伤机理》针对斜拉桥拉索、悬索桥主缆、拱桥吊索等桥梁索结构，开展了服役环境下工作性能与腐蚀疲劳损伤的调查统计分析，进行了荷载/环境耦合作用下室内人工加速腐蚀疲劳试验研究，揭示了镀锌平行钢丝、钢绞线拉（吊）索在盐雾、酸雨、湿热环境与静力、交变荷载耦合作用下的材料腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳性能与损伤机理，研究了损伤拉索的物理力学性能，建立了基于图像灰度分析的拉索技术状况评定方法，进一步结合拉索损伤演化模型，提出了拉索基于破损安全的使用寿命预测方法及评定技术。

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目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 桥梁索结构服役现状 1
1.2 拉索服役性能劣化机理 9
1.2.1 环境腐蚀 9
1.2.2 应力腐蚀 11
1.2.3 腐蚀疲劳 12
1.2.4 点蚀坑向腐蚀疲劳裂纹的转化 16
参考文献 18
第2章 盐雾环境下钢绞线应力腐蚀与腐蚀疲劳试验 21
2.1 试验概况 21
2.2 试验方法与原理 23
2.2.1 对PE护套钢绞线的处理 23
2.2.2 对环境腐蚀的模拟和加速 25
2.2.3 应力腐蚀与腐蚀疲劳的模拟 26
2.2.4 拉伸试验 28
2.3 盐雾环境下钢绞线腐蚀结果分析 29
2.3.1 腐蚀试样后处理 29
2.3.2 试验结果分析 30
2.3.3 腐蚀失重分析 42
2.3.4 PE护套在不同破坏形式下的腐蚀状况分析 44
2.3.5 腐蚀钢绞线的断口特征与断裂机理分析 46
2.4 应力腐蚀与腐蚀疲劳裂纹扩展及有限元分析 49
2.5 小结 55
参考文献 56
第3章 盐雾环境下平行钢丝束应力腐蚀与腐蚀疲劳试验 58
3.1 人工加速盐雾腐蚀试验 58
3.1.1 加速盐雾腐蚀试验介绍 58
3.1.2 试验内容 59
3.1.3 试验现象 62
3.1.4 试验数据及分析 62
3.2 斜拉索腐蚀有限元分析 70
3.2.1 有限元模型的建立 70
3.2.2 全面腐蚀对钢丝受力性能的影响 72
3.2.3 蚀坑深度对钢丝受力性能的影响 75
3.2.4 蚀坑形状对钢丝受力性能的影响 77
3.2.5 蚀坑净间距对钢丝受力性能的影响 79
3.3 小结 82
参考文献 82
第4章 酸雨环境下斜拉桥拉索应力腐蚀与腐蚀疲劳试验 84
4.1 酸雨环境下斜拉桥拉索的人工加速腐蚀试验 84
4.1.1 酸雨与荷载耦合作用下的人工加速试验 84
4.1.2 试件材料及物理性能 85
4.1.3 试验设备 85
4.1.4 酸雨腐蚀溶液 86
4.1.5 试验实施内容 86
4.1.6 试验结果与结论 89
4.2 斜拉桥拉索的损伤有限元分析 100
4.2.1 有限元模型的建立 101
4.2.2 均匀腐蚀状态下钢绞线的受力分析 102
4.2.3 局部腐蚀状态下拉索的受力分析 105
4.2.4 蚀坑纵向净间距对钢绞线受力性能的影响 107
4.2.5 全面腐蚀与局部腐蚀复合状态下钢绞线的受力分析 108
4.2.6 疲劳分析 109
4.3 酸雨环境下斜拉桥耐久性分析预测 110
4.3.1 拉索失效的判据 110
4.3.2 拉索寿命预测的工程应用 111
4.4 基于细观损伤力学的有效模量分析 113
4.5 小结 118
参考文献 118
第5章 斜拉桥拉索腐蚀疲劳损伤演化规律与剩余寿命预测方法 120
5.1 拉索断裂过程 120
5.2 剩余寿命的预测流程 121
5.3 小结 123
参考文献 123
第6章 斜拉桥拉索腐蚀损伤后的性能评价方法 124
6.1 损伤拉索安全评估 124
6.1.1 拉索应力状态及腐蚀失效特点 124
6.1.2 拉索安全性能评估方法 125
6.2 腐蚀损伤程度评价 129
6.2.1 拉索损伤状态 129
6.2.2 锈蚀钢丝评级 131
6.2.3 基于表层图像分析的锈蚀拉索技术状况评定方法 134
6.2.4 各级锈蚀钢丝试验结果 142
6.3 损伤拉索安全性能评估 147
6.4 腐蚀拉索力学性能仿真 149
6.4.1 钢丝有限元模拟 149
6.4.2 拉索有限元模拟 153
6.5 小结 157
参考文献 157