中下承拱桥的吊杆锈蚀损伤研究

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1、分类号：单位代码：密级无学号：硕士学位论文中文论文题目：中下承拱桥的吊杆锈蚀损伤研究英文论文题目：申请人姓名潘骁宇指导教师谢旭教授专业名称桥梁与隧道工程研究方向吊杆耐久性研究所在学院建筑工程学院论文提交日期年月中下承搂桥的吊杆锈蚀损伤研究论文作者签名：潘沾指导教师签名：论文评阅人：丁勇教授宁波大学评阅人孙晓燕副教授浙江大学评阅人隐名评阅评阅人评阅人答辩委员会主席：项贻强教授浙江大学委员张治成副教授浙江大学委员王诲龙副教授浙江大学委员委员委员答辩日期：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本

2、人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意学位论文作者签名：签字日期：年月丨曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解淅江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以

3、釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签签么签字曰期：如年多月曰签字曰期：年月乂曰浙江大学硕士学位论文致谢致谢时光匆匆，光阴荏苒，随着这一篇学位论文的完稿，我的硕士生涯行将结束。回首近三年的求学历程，一千个曰日夜夜历历在目，在这汗水与欢笑交织的每一天，都有人在引导我、激励我、帮助我，在此向他们致以最诚挚的感谢。首先要感谢我的导师谢旭教授。论文从选题、构思、写作直至定稿，都倾注了谢老师大量的心血。在我攻读硕士学位的这几年，谢老师对我学习、生活、工作等各

4、方面都给予无微不至的关怀。作为老师，他严谨睿智，在我学业与科研遇到困难时为我拨开迷雾、指明方向；作为长辈，他亲切和蔼，时常在生活中给予正确的引导与由衷的鼓励。谢老师渊博的学识、严谨的作风、勤奋敬业的精神以及豁达开朗的人生态度使我终身受益。能够师从谢老师，我感到非常庆幸。在此，谨向谢老师致以最诚挚的敬意与感谢！感谢师母莫伟平女士，有了她的无私关怀，让我的求学时光变的更加温暖。感谢建工学院交通所全体老师在学业上给予的指导；感谢叶苗苗老师、赵华老师等在生活中给予的帮助和指导。感谢申永刚、张鹤、王岗、吴金鑫、黄海燕、

5、吴冬雁、袁佩、王炎、李晓章、殷平、胡欣科、王彤、唐站站、陶挪、宋方远、郑祥隆、张婷婷、刘婕等师兄弟妹们给予的帮助和支持。感谢硕士期间的室友章丽莎、付菲、钱恒，感谢我的好朋友褚一岚、刘婷，感谢钟婧如、刘漳、张永平、郑晨曦，还有很多我无法一一提及的人，谢谢你们给我带来的欢声笑语。感谢我的男朋友丁杭杰，谢谢你对我包容与支持。最后特别感谢我的父母，谢谢你们对我毫无保留的爱护，以及在我漫长的求学生涯中一如既往的鼓励与支持。潘骁宇年月于浙大求是园浙江大学硕士学位论文摘要摘要吊杆是中下承拱桥的重要传力构件，其性能直接影响拱

6、桥的使用安全。近年来，由吊杆断裂引起的中下承拱桥坍塌事故时有发生，服役吊杆的健康检测与承载能力评估已成为工程界与学术界关注的热点。随着越来越多的拱桥吊杆服役时间超过年，我国正逐步进入吊杆更换的高峰期，因此提出可靠的吊杆残余承载能力评估方法对充分发挥既有吊杆的作用和确保桥梁的安全是十分必要的。本文首先以浙江省内刚完成吊杆更换施工的四座中下承拱桥旧吊杆为对象，采用外观检查、质量损失率测定等手段研究吊杆内部钢丝的腐蚀程度与腐蚀特性，并通过拉伸试验、人工刻痕等方法讨论了锈蚀钢丝的力学特性和脆断机理。针对锈蚀钢丝受拉过

7、程中的应力集中问题，釆用有限元软件建立了锈蚀钢丝的实体模型，对均匀腐蚀和孔蚀两种状态的钢丝的应力分布及拉伸特性进行对比分析，并通过大量有限元计算分析蚀坑形状、数目等参数对钢丝应力分布的影响。在试验与有限元计算的基础上，得到了锈蚀钢丝极限应变的计算方法，并结合钢丝色泽、平整度等表面形貌提出了基于延性指标的锈蚀钢丝的分级方法。最后，基于纤维束强度理论提出了评定吊杆残佘承载能力的串并联模型，分析吊杆长度、钢丝数目以及摩擦作用等内部因素对吊杆承载能力的影响。此外，采用非参数统计法并结合反复随机抽样的法建立了吊杆残佘承

8、载能力概率模型，对不同锈蚀程度的吊杆所具有的残余承载能力进行估算，为损伤吊杆的检测、维护以及更换提供依据。通过本文的研究，主要得到以下几点结论：锈蚀对钢丝延性的影响显著，而对弹性模量和极限强度的影响不显著。刻痕钢丝的拉伸断口具有脆性断裂特征。应力集中是引起钢丝脆断的直接原因，而蚀坑会导致钢丝在拉伸状态下出现明显的应力集中，对钢丝延性带来不利影响。蚀坑深度、水平宽度以及长宽比等参数对应力集中的影响较为