拉索腐蚀及在役结构检测评估方法研究

摘要

在役结构的安全性能越来越多的引起人们的关注，其构件性能、结构损伤及服役状态对建筑结构的安全使用均有重要影响。随着新型检测技术方法的研发，结构或构件的检测技术越来越多种多样，而目前尚缺乏对其的系统总结。对于张弦结构而言，拉索作为重要的结构构件，其腐蚀规律的研究也较为缺乏。桥梁结构中关于拉索腐蚀虽已有研究，但其使用环境、结构形式及荷载条件等均有别于张弦结构，因此研究拉索腐蚀规律及其对在役张弦结构的影响具有重要意义。
　　本文首先利用盐雾腐蚀试验的方法对钢绞线、高强镀锌钢丝、半平行钢丝束及钢拉杆进行人工加速腐蚀试验，从锈蚀现象出发，探究四种拉索材料的锈蚀规律，由于镀层或涂层、铰捻的影响，四种拉索材料开始发生锈蚀的时间及锈蚀现象均有所不同，其中镀层或涂层、铰捻在一定程度上可阻止锈蚀向试件内部的进行。
　　通过失重法和单向静力拉伸试验对拉索腐蚀试验结果进行评价，得到四种拉索材料在盐雾腐蚀环境下的锈蚀速率规律及锈蚀后力学性能的变化规律，并建立了盐雾加速试验与游泳馆腐蚀环境的当量换算关系。
　　分析拉索锈蚀对其预应力的影响规律，并参考桥梁结构关于更换拉索的规定，以沁阳体育馆为例，利用有限元分析软件Midas分析了拉索损伤对张弦结构性能的影响。
　　系统地对在役空间钢结构检测项目及检测技术方法进行详细的总结与对比，介绍其安全性能评估的内容及方法，并以天津科学宫礼堂网架为例，说明了对在役结构进行检测、结构安全性能评价的过程。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

第2章 拉索腐蚀试验研究

2.1 引言

2.2 盐雾腐蚀试验

2.3 拉索腐蚀试验方案

2.4 钢绞线加速腐蚀试验

2.5 高强镀锌钢丝加速腐蚀试验

2.6 半平行钢丝束加速腐蚀试验

2.7 合金钢拉杆加速腐蚀试验

2.8 本章小结

第3章 拉索腐蚀试验结果分析与处理

3.1 引言

3.2 盐雾环境下拉索腐蚀速率

3.3 拉索腐蚀后力学性能研究

3.4 盐雾加速试验与游泳馆腐蚀环境的当量关系

3.5 本章小结

第4章 拉索锈蚀对在役张弦结构性能的影响

4.1 引言

4.2 腐蚀对拉索预应力的影响

4.3 算例

4.4 本章小结

第5章 在役空间结构力学性能检测

5.1 引言

5.2 在役空间结构检测项目及方法

5.3 在役钢结构安全性能评估

5.4 某在役网架结构检测评估

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

发表论文科研情况说明

致谢