【腐蚀对钢结构疲劳性能的影响研究现状的文献综述1700字】

腐蚀对钢结构疲劳性能的影响研究现状的文献综述既有钢桁梁桥的腐蚀病害问题调查结果表明REF_Ref531694832\r\h\#''[0''[15-REF_Ref533533653\r\h\#''0''16,REF_Ref41208847\r\h\#''0]''26]：由于早期钢材耐腐蚀性差，并且在连接处存在间隙，导致钢桥构件经常发生腐蚀和腐蚀疲劳开裂。实桥腐蚀可归纳为两种形式：均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀是指钢桥构件在没有涂层保护后，整个构件表面暴露在腐蚀环境中，且每个部位的腐蚀速率都非常接近，均匀腐蚀会导致钢材表面均匀变薄，从而导致其静力力学性能的降低，以及增大了名义应力从而降低其疲劳寿命；局部腐蚀是指当钢材表面的某些区域暴露于腐蚀环境时发生的腐蚀。局部腐蚀主要发生在钢材的表面的特定区域。它可以进一步分为：点蚀，缝隙腐蚀，应力腐蚀REF_Ref39907891\r\h[27]。点蚀是实桥最常见的局部腐蚀，由于点蚀的作用，其表面产生很大的应力集中效应，从而导致其疲劳性能急剧降低。常见的腐蚀形态如下REF_Ref74139395\h图13所示。（a）均匀腐蚀（b）点蚀（c）应力腐蚀（d）缝隙腐蚀图STYLEREF1\s1SEQ图\*ARABIC\s13实桥常见腐蚀形态实桥腐蚀不仅导致钢结构静力力学性能劣化，还会削弱钢桥构件截面引起实际应力增大以及应力集中，从而加速其疲劳性能劣化，严重影响桥梁在使用过程中的安全性和耐久性，对于在腐蚀对钢结构疲劳影响的方面这一问题，吸引了大批国内外学者的关注。Fisher等REF_Ref532290193\r\h[28]和ZuraskiREF_Ref22583354\r\h[29]对既有钢桁梁桥纵梁构造细节进行了疲劳实验研究，结果表明：腐蚀在导致其疲劳抗力显著退化的同时，会显著增大疲劳抗力的离散性；董盛REF_Ref73128561\r\h[30]基于一座服役50多年的既有钢桁梁桥，运用考虑腐蚀时变效应的S-N曲线，分析了腐蚀对钢桁梁桥疲劳性能的影响。结果表明：腐蚀加速了疲劳损伤累积，考虑了腐蚀效应，其疲劳寿命严重降低，且结构体系层面疲劳失效路径发生迁移。姬立星REF_Ref73131015\r\h[31]以Q235以腐蚀钢材为研究对象，进行了预腐蚀实验，基于考虑腐蚀效应后的各阶段的钢构件腐蚀表面形貌，运用基于名义应力法考虑腐蚀效应的S-N曲线对其疲劳寿命进行研究。结果表明：随着钢构件腐蚀发展，其疲劳性能将极大地降低，在进行疲劳寿命评估时应当计入腐蚀的影响。刘嘉等REF_Ref531695356\r\h[33]基于断裂力学对列车荷载作用下铁路钢桥节点横梁连接处在腐蚀环境作用下形成疲劳裂纹后的疲劳裂纹扩展寿命进行研究。结果表明：腐蚀对疲劳裂纹扩展速率有非常大的影响，在相同初始裂纹长度下铁路钢桥节点横梁处有腐蚀疲劳裂纹扩展寿命比无腐蚀疲劳裂纹扩展寿命显著降低，腐蚀增大了裂纹扩展速率从而减小了疲劳裂纹扩展寿命；揭志羽等REF_Ref531695366\r\h\#"[0"[34-REF_Ref531695370\r\h\#"0]"35]针对复杂应力场交互作用下焊接接头的疲劳性能问题，提出了在预腐蚀条件下基于连续损伤力学模拟人工腐蚀焊接接头疲劳寿命评估方法。结果表明：腐蚀将显著加速疲劳损伤的发展过程，进行钢构件疲劳寿命评估时应当充分考虑腐蚀的劣化效应。现阶段研究表明：既有钢桁梁桥构件上存在多种腐蚀类型，腐蚀不仅使钢桥构件静力力学性能的劣化，在腐蚀环境下，其表面会产生大量的腐蚀坑，在腐蚀坑处会有很大的应力集中，在疲劳荷载作用下易产生疲劳裂纹，由于腐蚀的介质的影响加速了裂纹扩展速率，极大地加速其疲劳损伤的劣化过程，最终造成结构疲劳失效，使疲劳寿命严重减少。因此在进行钢桥疲劳寿命评估时应当明确腐蚀的影响，充分考虑腐蚀对疲劳的劣化作用。参考文献吴冲.现代钢桥[M].北京:人民交通出版社,2006.陈艾荣,阮欣.桥梁维护、安全与运营管理技术与挑战[M].北京:人民交通出版社,2013.陈惟珍.铆接桁架桥承载安全分析[J].中国公路学报,2000,13(4):53-56.王春生.铆接钢桥剩余寿命与使用安全评估[M].上海:同济大学出版社,2007.王春生,刘鑫,俞欣,等.基于无损探测信息的既有钢桥构件疲劳可靠度更新评估[J].土木工程学报,2010,43(8):81-87.史永吉,杨妍曼,李之榕,等.铁路“老龄”铆接钢桥剩余寿命评估[J].中国铁道科学,1994,15(1):66-81.LichtensteinAG.Thesilverbridgecollapserecounted[J].JournalofPerformanceofConstructedFacilities,1993,7(4):249-261.LittleRG.Controllingcascadingfailure:Understandingthevulnerabilitiesofinterconnectedinfrastructures[J].JournalofUrbanTechnology,2002,9(1):109-123.周修南,刘圣根,牛虹.圣水大桥倒塌的教训[J].钢结构,1997,0(1):21-27.HaoS.I-35Wbridgecollapse[J].JournalofBridgeEngineering,2009,15(5):608-614.藤原博,菅野照造.鋼橋の塗膜劣化と塗膜下腐食との相関性に関する研究[J].土木学会論文集,1996,537:167-181.名取暢,西川和廣,村越潤,等.鋼橋の腐食事例調査とその分析[J].土木学会論文集,2001,668:299-311.FisherJW.Fatigueandfractureinsteelbridges:casestudies[M].NewYork:JohnWiley&Sons,Inc,1984.SakaiM,HasebeT,MimaH,etal.Investigationintocorrosionofsurfacetreatedweatheringsteelbridgesformorethan30years[J].ZairyotoKankyo,2012,61(4):161-165.ImamBM,RighiniotisTD.Fatigueevaluationofrivetedrailwaybridgesthroughglobalandlocalanalysis[J].JournalofConstructionalSteelResearch,2010,66(11):1411-1421.LiuZ,HebdonMH,CorreiaJAFO,etal.Fatigue