Q235钢表面腐蚀深度的统计规律研究

笔者通过中性盐雾试验得到腐蚀钢结构试件,采用PS50三维表面形貌仪对Q235腐蚀钢结构试件表面扫描获取腐蚀深度数据,通过对局部腐蚀深度数据统计处理及检验发现:表面腐蚀深度的统计规律与失重率有关,当失重率较低时,腐蚀深度符合对数正态分布,当失重率增大到一定程度,腐蚀深度符合正态分布。     

由多层砖混房屋震害确定地震烈度的方法

由多层砖混房屋震害确定地震烈度的方法徐善华，王安生（山东建材学院）（甘肃工业大学）一、前言：我国早期的“新中国地震烈度表（１９５７）”所采用的确定地震烈度的方法是：根据地震宏观现象，如人的感觉，器物的反应，地表和建筑物的影响、破坏程度等指标来评定地震...     

获取金属材料颈缩后真实本构关系的数值迭代方法

为获取金属材料颈缩后的真实本构关系,提出了一种新型的试验-数值耦合方法,即NE(Numerical and experimental)法。该方法的基本原理是将单轴拉伸试验的荷载-位移曲线作为目标,通过有限元迭代运算,不断修正输入的应力-应变曲线,直至荷载-位移曲线的模拟结果与试验结果完全吻合或达到误差要求时,即得到真实应力-应变曲线。基于该原理,开发了一套数值模拟程序CONST以实现测试技术的自动化并节省操作时间。为验证NE法的有效性,将传统理论计算方法与NE法获得的材料真实本构关系进行对比,并对圆棒和矩形试件分别进行拉伸模拟,结果表明NE法对两种试件均适用,且NE法获得的荷载-位移曲线、颈缩变形特征等较理论计算方法更为精确。所提方法解决了金属材料单轴拉伸颈缩至断裂期间获取真实应力-应变曲线存在的困难,对材料性能评价及结构变形分析具有重要的理论及工程应用价值。     

中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数表征

为研究中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数,开展了七个批次的H型钢人工加速腐蚀试验,借助三维非接触式表面形貌仪对截取的锈蚀H型钢翼缘板进行了表面形貌扫描并获取了三维形貌坐标数据,采用盒宽变换法编程计算了锈蚀表面分形维数,并研究其随腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度的变化规律。结果表明:锈蚀钢板的表面形貌具有分形特征。腐蚀初期(龄期短于六个月)钢板表面曲线以及曲面的分形维数均随腐蚀龄期的延长而不断增大,且增大趋势不断减缓;当腐蚀龄期超过六个月后分形维数开始出现上下波动(减小—增大—减小)。锈蚀钢板横截面曲线分形维数呈一定的各向异性,轧制方向分形维数略大于板宽方向。试验拟合得到锈蚀钢板表面分形维数与腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度平均高度的相关关系,可用于中性盐雾腐蚀钢板的表面形貌表征。     

模拟海洋和一般大气环境下锈蚀钢材表面形貌差异研究

为了研究海洋和一般大气环境下锈蚀钢材表面形貌的差异,开展了模拟两种环境下钢试件的加速腐蚀试验.采用非接触式三维形貌扫描仪PS50获得锈蚀钢材的表面形貌,并通过编程提取钢材表面的蚀坑参数,包括平均蚀坑深度h、平均蚀坑深宽比Ar、蚀坑密度Pd,以及粗糙度参数如均方根高度Sq、界面扩展面积比Sdr和分形维数D.通过分析以上各参数和测试区域非均匀体积损失率ξs之间的关系,得到了两种环境下锈蚀钢材表面形貌的演化规律及差异.结果表明,与模拟一般大气环境相比,模拟海洋大气环境下的试件具有更小的平均蚀坑深度h和更大的平均蚀坑深宽比Ar,蚀坑形状更加浅而窄;模拟海洋大气环境下试件的粗糙度参数Sq、Sdr和D均大于模拟一般大气环境下的试件,其表面具有更大的高度差异、褶皱面积和更显著的形貌幅值变化;模拟海洋大气环境下试件表面蚀坑分布集中,局部腐蚀更为显著;模拟一般大气环境下试件表面蚀坑分布分散,更偏向全面腐蚀.     

锈损冷弯薄壁钢板的断裂机制与断裂模型

为研究锈蚀对冷弯薄壁钢板断裂机制的影响,本工作选取在工业环境中服役多年的C形钢檩条,从其平板部位和弯角部位截取标准试件进行单调拉伸试验,并通过有限元数值分析研究了锈坑深度、深径比和截面损失率对其应力三轴度和等效塑性应变的影响.拉伸试验结果表明:随锈蚀程度增大,试件的塑性硬化阶段和颈缩阶段逐渐缩短,屈服阶段逐渐消失;试件的屈服强度、极限强度和断裂应变逐渐减小.有限元分析结果表明:应力三轴度随锈坑深度和深径比增加逐渐增大,随截面损失率的增加变化不显著;等效塑性应变随锈坑深度和截面损失率增加明显增大,随锈坑深径比增加呈现先增大后减小的趋势.本工作还建立了应力三轴度和等效塑性应变相对值与锈坑深度、深径比和截面损失率的拟合公式,根据拟合结果,对空穴增长模型(VGM模型)和应力修正临界应变模型(SMCS模型)进行修正,从而推导出点蚀损伤和全面腐蚀损伤下冷弯薄壁钢板的断裂模型.     

反复荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系试验

为研究碳化对混凝土反复受压力学性能的影响,对两种强度等级混凝土棱柱体试件进行了快速碳化与反复加卸载试验.结果表明:随着混凝土碳化深度增大,试件破坏脆性越明显,混凝土初始弹性模量、割线模量以及峰值应力均有不同程度增长,而其峰值应变却明显降低,共同点轨迹线越发偏离包络线,包络线下降段明显变陡,卸载曲线越发凹曲,再加载曲线更为平缓,变形恢复滞后现象越来越明显.在试验研究基础上,提出反复荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系数学函数模型.     

大气环境条件下混凝土保护层取值的研究

混凝土中钢筋锈蚀和混凝土保护层锈胀开裂是钢筋混凝土结构使用极限状态的重要标志,是决定钢筋混凝土结构保护层厚度取值的重要条件。通过混凝土中钢筋开始锈蚀条件的研究和混凝土保护层锈胀开裂条件的研究,建立了碳化腐蚀条件下混凝土最小保护层厚度的确定方法。经过大量计算,分析了影响大气环境条件下混凝土最小保护层厚度取值的因素,给出了我国几个典型城市混凝土最小保护层厚度的分析结果。     

箍筋锈蚀对斜截面安全度的影响

基于箍筋锈蚀程度比纵向受力钢筋锈蚀程度严重，很大程度影响钢筋混凝土受弯构件抗剪能力。借鉴文献相关理论，建立钢筋混凝土构件中箍筋锈蚀对斜截面安全度影响的计算模型，为正在服役的相关的钢筋混凝土提供安全使用的理论依据。     

室外环境中钢筋混凝土受弯构件抗力退化分析

混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层胀裂引起混凝土结构性能退化，本文在试验研究和非线性有限元分析的基础上，建立了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面和斜截面承载性能分析方法和计算模型，通过实例分析了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯、斜截面抗剪性能变化特征和规律。