損傷拉索剩余壽命預(yù)測(cè)模型與破損安全評(píng)價(jià)方法研究

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1、分類號(hào)Ｕ４４４單位代碼１０６１８密級(jí)公開(kāi)學(xué)＾２１２００８６０７１＾＾交違乂聲碩±學(xué)位論文損傷拉索剩余壽命預(yù)測(cè)模型與破損安全評(píng)價(jià)方法研究研巧生姓名：場(chǎng)凌飛導(dǎo)師姓名及職稱：姚國(guó)文教巧由請(qǐng)舉份黃別工學(xué)柿±學(xué)位授予單位重慶交通大學(xué)一２０統(tǒng)挙科名硫±太工程論義提巧日期１５年４月１６日一巧舉科朵疏巧巧與磁道工程論文答辯日期２０１５年６月４日＿２０１５年６月４日Ｐｒｅｄｉｃ村ｏｎｏｆｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｌｉ化ｏｆｄａｍａｅｄｇｇｃａｂｌｅｓａｎｄＲｅｓｅａ

2、ｒｃｈｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉ行ｅｄｆｏｒ化ｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＹａｎＬｉｎ化ｉｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆａｏＧｕｏｗｅｎｐ．ＹＣｈｏｎｉｎＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ，ＣｈｏｎｉｎＣｈｉｎａｇｑｇｇｙｇｑｇ，重慶交通大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明：所呈交的學(xué)位論文，本人鄭重聲明，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何

3、其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名；／曰期年＾月／。曰巧７乏＾重慶交通大學(xué)學(xué)位論文化權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)重慶交通大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)

4、技術(shù)信息研究所將本人學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》，并進(jìn)行信息服務(wù)（包括但不限于匯編、復(fù)制、發(fā)行、信息網(wǎng)絡(luò)傳播等），同時(shí)本人保留在其他媒體發(fā)表論文的權(quán)利。學(xué)位論文作者簽名；＾指導(dǎo)教師簽名；日期：如中年會(huì)月＇。日日期；仰Ａ月＂０本人同意將本學(xué)位論文提交至中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤(pán)版）電子雜志社ＣＮＫＩ系列數(shù)據(jù)庫(kù)中全文發(fā)布，并按《中國(guó)優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。學(xué)位論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名：＼＾。Ｉ＇。白日期：沁吃年＾月日日期；年各月摘要斜技橋由于其具有的結(jié)構(gòu)自

5、重輕，跨越能力得到提高，施工更加便捷；橋域少，受船只撞擊的幾率小，通航寬度大，通航能力強(qiáng)；結(jié)構(gòu)的橫向剛度大，抗風(fēng)能力強(qiáng)；造型美觀等優(yōu)點(diǎn)，在２０世紀(jì)得到飛速的發(fā)展。拉索，作為斜拉橋的最主要承重傳為構(gòu)件，由于其結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較小，使其成為斜拉橋結(jié)構(gòu)體系中最容易一受到損傷的構(gòu)件么，且知病害的敏感程度較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段出現(xiàn)的斜拉橋病害中，出現(xiàn)在拉索的各種病害占了絕大部分。這些病害使拉索的力學(xué)性能下降，鎊蝕加快，耐久性降低。因此對(duì)損傷拉索的研究對(duì)斜拉橋發(fā)展與安全運(yùn)營(yíng)具有十分重大意義。．在本文中，研究了拉索的腐蝕機(jī)理，

6、外界環(huán)境對(duì)拉索的腐蝕速率產(chǎn)生影響的機(jī)理，環(huán)境中哪些因素對(duì)拉索腐蝕速率的影響大。根據(jù)電化學(xué)原理和正交實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)電化學(xué)的試驗(yàn)方案，研究了在外界濕度、氯鹽的含量、甜值Ｗ及他們之間的兩兩的交互作用對(duì)高強(qiáng)度鋼絲腐蝕的影響，分析了高強(qiáng)度鋼絲的腐蝕速率和外界環(huán)境腐蝕因子之間的函數(shù)關(guān)系一個(gè)腐蝕因子的。為了研究拉索的腐蝕，建立了擴(kuò)散模型，當(dāng)拉索護(hù)套破損后，分析了外界環(huán)境中的腐蝕因子沿著護(hù)套破損處往拉索內(nèi)部擴(kuò)散的機(jī)理。擴(kuò)散模型根據(jù)菲克定律和實(shí)際情況建立數(shù)學(xué)物理方程，擬定邊界條件和初始條件，解出此數(shù)學(xué)物理方程，得出時(shí)間和位置與腐蝕

7、因子濃度之間的函數(shù)關(guān)系。在得出拉索內(nèi)部高強(qiáng)度鋼絲周圍的腐蝕因子濃度后，再根據(jù)不同腐蝕因子濃度與鋼絲的腐蝕速率之間的函數(shù)關(guān)系，最后得到了高強(qiáng)度鋼絲及拉索的腐蝕量。在經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的理論推導(dǎo)、數(shù)學(xué)計(jì)算后，最終得到了計(jì)算拉索腐蝕量的方法，推導(dǎo)出了拉索力學(xué)性能退化程度，對(duì)拉索的承載能力重新進(jìn)行了評(píng)估。在此基礎(chǔ)上提出了拉索安全評(píng)定的Ｈ大判據(jù)，即承載能力判定依據(jù)，腐蝕量判定依據(jù)和斷絲率判定依據(jù)。依據(jù)規(guī)范把拉索分成了五個(gè)等級(jí)，并此來(lái)評(píng)估拉索的安全性。根據(jù)拉索的腐蝕全過(guò)程，和拉索的安全判定依據(jù)，提出了預(yù)測(cè)拉索的壽命具體流程和

8、方法，從而為確定拉索的更換時(shí)間提供了理論依據(jù)。：拉索，腐蝕因子關(guān)鍵詞，損化剩余壽命，安全評(píng)估Ｉａｂｓｔｒａｃｔｅｃａｂｅ－ｓｔａｅｄｂｒｉｄｅａｍｅｎＴｈｌｙｇｌｓｏｋｎ