2mm厚冷弯薄壁型钢腐蚀后材料力学性能研究

通过对2 mm厚Q235钢板试件进行铜加速醋酸盐雾(CASS)试验,得到了不同腐蚀程度的试验样品,观察腐蚀后试件的表观,并对腐蚀程度评定方法及不同评定方法下的腐蚀速率做了详细讨论。对不同腐蚀程度的试件进行拉伸试验,得到了各力学性能参数与腐蚀程度的函数关系。试验结果表明:腐蚀对钢板试件的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率均有所影响,影响试件抗拉强度、屈服强度的主要原因为腐蚀造成的试件有效横截面的减少,蚀坑、蚀渠处的应力集中现象对其影响很小,但应力集中现象对断后伸长率的影响很大。此外,通过试验数据及拟合曲线得到了2 mm钢板的腐蚀临界点。     

腐蚀损伤Q690E钢板单调拉伸性能与滞回性能研究

为了研究腐蚀损伤对国产Q690E高强钢板单调拉伸性能和滞回性能的影响,通过人工加速盐雾腐蚀试验得到腐蚀损伤试件,并对不同腐蚀损伤程度的试件进行了单调拉伸试验和单轴循环加载试验。基于单调拉伸试验结果,得到名义屈服强度、名义抗拉强度、屈强比及断后伸长率等基本拉伸性能指标与腐蚀损伤程度之间的回归关系。基于单轴循环试验结果,分析了腐蚀损伤对钢板应力-应变滞回曲线、低周疲劳寿命、循环软化性能以及耗能性能等的影响。结果表明：Q690E钢板的单调拉伸性能指标随腐蚀损伤程度增加而线性降低,在相同腐蚀程度下变形性能退化程度远远高于强度退化程度,高强钢板比低碳钢板对腐蚀损伤更敏感;恒幅循环加载下腐蚀损伤会降低钢板的低周疲劳寿命,造成滞回曲线的退化和捏缩,腐蚀损伤不影响钢板稳定软化阶段的循环软化程度但是影响循环软化速率;增幅循环加载下,随着腐蚀程度增加,钢板承载力不断退化,滞回耗能能力呈先增大后减小的趋势。     

砂浆–花岗岩ITZ动态直接拉伸力学性能的试验研究

砂浆–骨料的界面过渡区(interfacial transition zone,简称ITZ)被认为是混凝土结构的"最薄弱环节"。为探究不同的应变率、试件长径比及骨料表面粗糙度对砂浆–花岗岩ITZ动态拉伸性能的影响规律,利用大直径(?75 mm)分离式Hopkinson拉杆(SHTB)装置对砂浆–花岗岩复合试件进行动态直接拉伸试验。研究结果表明:(1)随应变率的增大,ITZ的抗拉强度会相应提高,故表现出一定的率敏感性,并且其率敏感性与骨料粗糙度密切相关;(2)ITZ的平均抗拉强度随着骨料表面粗糙度的增大而降低;(3)相同加载气压下,ITZ的平均抗拉强度随长径比的增大而明显下降,且其下降幅度会随骨料表面粗糙度的增大而减小。     

加速腐蚀环境下钢板表面坑蚀形貌统计规律

采用光学表面测量技术对实验室加速腐蚀钢板试件进行坑蚀表面数据采集,通过建立不同龄期的锈蚀钢板表面形貌图讨论了锈蚀钢板表面点蚀特征随腐蚀时间的变化趋势。对于以局部腐蚀为主的锈蚀钢板,通过计算证明坑蚀平均深度近似等于腐蚀平均深度,且其随时间的变化趋势可以采用新型weibull函数加以描述。经过对垂直于钢板受力方向的坑蚀截面损失率进行探究,指出可以利用正态分布模型表征其随机分布规律,并建立了模型参数与坑蚀平均深度之间关系式。最后讨论了与腐蚀时间相关的钢板屈服强度退化概率模型。     

腐蚀钢绞线受拉性能退化规律及模型

本文通过加速腐蚀获得了不同腐蚀程度的钢绞线试件,通过静力拉伸试验获得了各试件的荷载-变形曲线和应力-应变曲线,并分析了各试件的受拉性能指标随腐蚀程度的变化规律,发现了极限应力和弹性模量随腐蚀程度线性退化的规律,建立了基于腐蚀率的极限应力和弹性模量的退化模型。     

海洋腐蚀环境下Q690高强钢对接焊缝连接的力学性能研究

为研究海洋环境腐蚀对高强钢对接焊缝力学性能的影响,对不同锈蚀程度下的高强钢对接焊缝连接进行了微观形貌扫描和静力拉伸试验,分析了试件表面形貌与腐蚀时间的变化规律,建立了屈服强度、极限强度、弹性模量等力学参数的退化关系,基于二次塑流模型给出了不同腐蚀程度下高强钢对接焊缝连接的本构模型.结果 表明:随着腐蚀时间的增加,红褐色腐蚀产物逐渐增多,试件的屈服强度、极限强度和弹性模量逐渐减小,延性降低;在腐蚀100d后,蚀坑深度达到440μm,弹性模量相对降低7.8％,屈服强度降低了8.28％;二次塑流模型能准确模拟不同腐蚀程度下高强钢对接焊缝连接的应力-应变关系,具有良好适用性.     

压型钢板再生混合混凝土组合楼板受力性能试验研究

通过对15个压型钢板再生混合混凝土组合楼板试件（9个无栓钉试件,6个有栓钉试件）的受力性能试验,研究废旧混凝土块体取代率、剪跨、板厚、栓钉布置方式等参数对试件纵向受剪性能和受弯性能的影响;基于新、旧混凝土的组合强度,确定了试件纵向受剪承载力的计算系数,考察了相关公式预测试件受弯承载力的有效性。研究表明：废旧混凝土块体取代率为21%~36%时,无栓钉压型钢板再生混合混凝土组合楼板的纵向受剪承载力相比全现浇组合楼板偏差-13.1%~11.7%,但未呈现出随取代率的单调变化规律;废旧混凝土块体取代率为11%~31%时,有栓钉压型钢板再生混合混凝土组合楼板的初始刚度与全现浇组合楼板基本相同,同时前者具有不低于后者的受弯承载能力;参照CECS 273-2010《组合楼板设计与施工规范》中相关公式,预测了压型钢板再生混合混凝土组合楼板的受弯承载力,其结果具有不低于全现浇组合楼板的设计安全性。     

碳纤维布-钢界面黏结性能试验研究

为研究碳纤维布-钢界面的黏结性能,进行了界面单剪试验,分析钢板表面粗糙度、碳纤维布层数以及碳纤维布宽度对界面剥离承载力、黏结剪应力和滑移量的影响,并测量了钢板表面粗糙度,对界面进行电镜扫描,以分析界面结合状态。试验表明,试件的破坏多发生于胶-钢界面,胶层与纤维在钢板的黏附量与钢板表面处理形式相关;界面极限剥离荷载随碳纤维布宽度和层数的增加呈非线性增长,喷砂试件界面剥离荷载达到最大值;喷砂能够有效增强胶层在钢板上的浸润性。     

服役环境下镀锌钢丝力学性能影响因素分析

以腐蚀时间、加载方式为变化参数,对16组镀锌钢丝试件进行荷载与环境耦合作用试验,研究服役环境下镀锌钢丝的力学性能.结果表明:随着腐蚀时间的延长,试件腐蚀失重率增长趋势与Boxlucass函数相吻合,屈服强度、断后伸长率呈逐渐下降趋势;当腐蚀时间相同时,加载方式对试件腐蚀失重率、屈服强度的影响程度依次为交变应力静态应力无应力;试件抗拉强度受荷载类型和腐蚀时间影响相对较小;经1200h交变应力与腐蚀环境耦合作用后,试件弹性模量出现较为明显的下降.基于钢丝5级锈蚀标准,对钢丝各级锈蚀程度给出了更为详细的定性描述及相关分析,并基于Boxlucass模型提出了试件在不同应力作用下的腐蚀失重率计算公式.     

压型钢板局部削弱后抗弯性能试验研究

为研究组合楼板作为承载构件时在压型钢板局部削弱后的受弯性能,对压型钢板的竖直与水平方向进行不同程度的弱化,并在弱化后对钢板进行无侧向约束的受弯试验,研究压型钢板削弱后的受弯性能及其破坏形式。试验结果表明：在均布荷载作用下,各组压型钢板的破坏均以跨中受弯屈曲破坏为主;水平方向洞口削弱了钢板上翼缘承载力,当水平洞口半径为20 mm时,试件抗弯承载力降低约15%;竖向洞口会阻碍钢板上、下翼缘应力的传递,当竖向洞口半径为25 mm时,试件抗弯承载力降低约10%。通过对比可知,水平方向的弱化对承载力的影响相较于竖直方向要更加明显。