锈蚀钢结构受弯构件刚度及稳定性退化模型分析.doc

附件详情

【学位年度】2010 【摘要】 近年来的实际工程调查表明，在役钢结构遭受腐蚀损伤是不容忽视的。钢结构锈蚀不仅引起构件截面尺寸减小，同时还造成钢材的屈服强度、极限强度、屈强比、伸长率等力学性能指标发生变化，严重影响了钢结构的可靠性，使得已有建筑物(或构筑物)因耐久性而发生破坏的情况越来越多。本文结合国家自然科学基金项目(No.50778151)“腐蚀环境下在役锈蚀钢结构受力性能与安全评估方法研究”，采用试验研究与理论分析相结合的方法，对锈蚀钢结构受弯构件的刚度和稳定性问题开展了相关研究。 本文以自然大气环境下锈蚀钢结构为研究对象，试验材料均截取自实际工程中锈蚀的型钢。考虑到试件的锈蚀深度、锈坑的形状及密度具有很大的随机性，本文借助表面粗糙度理论，运用粗糙度检测仪对4组试件进行正方两面的十字形测量，得到锈蚀钢结构局部表面锈坑深度的统计值。运用概率统计方法，发现锈坑最大深度符合Gumbel极值统计第一类概率分布。本文再根据随机场理论，结合4组锈蚀试件的大量锈坑深度数据，对锈蚀后钢试件剖面的平稳性和各态历经性进行了检验，并建立起锈蚀后H型钢剖面的随机场模型。在该模型的基础上，提出锈蚀钢结构受弯构件的刚度及稳定性验算模型。本课题的研究成果不仅可以为在役锈蚀钢结构工程的安全控制与维修加固提供决策，同时也可以为建立锈蚀构件的随机有限元模型(即将材料弹性模量和厚度的随机性引入构件截面的锈蚀影响层)提供参考依据。 共76页