損傷拉索剩余壽命預測模型與破損安全評價方法研究

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1、分類號Ｕ４４４單位代碼１０６１８密級公開學＾２１２００８６０７１＾＾交違乂聲碩±學位論文損傷拉索剩余壽命預測模型與破損安全評價方法研究研巧生姓名：場凌飛導師姓名及職稱：姚國文教巧由請舉份黃別工學柿±學位授予單位重慶交通大學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，重慶交通大學學位論文原創(chuàng)性聲明：所呈交的學位論文，本人鄭重聲明，是本人在導師的指導下獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文不包含任何

3、其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名；／曰期年＾月／。曰巧７乏＾重慶交通大學學位論文化權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權重慶交通大學可Ｗ將本學位論文的全部內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。同時授權中國科學

4、技術信息研究所將本人學位論文收錄到《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并進行信息服務（包括但不限于匯編、復制、發(fā)行、信息網(wǎng)絡傳播等），同時本人保留在其他媒體發(fā)表論文的權利。學位論文作者簽名；＾指導教師簽名；日期：如中年會月＇。日日期；仰Ａ月＂０本人同意將本學位論文提交至中國學術期刊（光盤版）電子雜志社ＣＮＫＩ系列數(shù)據(jù)庫中全文發(fā)布，并按《中國優(yōu)秀博碩±學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》規(guī)定享受相關權益。學位論文作者簽名指導教師簽名：＼＾。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構自

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；結構的橫向剛度大，抗風能力強；造型美觀等優(yōu)點，在２０世紀得到飛速的發(fā)展。拉索，作為斜拉橋的最主要承重傳為構件，由于其結構尺寸相對較小，使其成為斜拉橋結構體系中最容易一受到損傷的構件么，且知病害的敏感程度較高。據(jù)統(tǒng)計，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性能下降，鎊蝕加快，耐久性降低。因此對損傷拉索的研究對斜拉橋發(fā)展與安全運營具有十分重大意義。．在本文中，研究了拉索的腐蝕機理，

6、外界環(huán)境對拉索的腐蝕速率產生影響的機理，環(huán)境中哪些因素對拉索腐蝕速率的影響大。根據(jù)電化學原理和正交實驗原理設計電化學的試驗方案，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高強度鋼絲腐蝕的影響，分析了高強度鋼絲的腐蝕速率和外界環(huán)境腐蝕因子之間的函數(shù)關系一個腐蝕因子的。為了研究拉索的腐蝕，建立了擴散模型，當拉索護套破損后，分析了外界環(huán)境中的腐蝕因子沿著護套破損處往拉索內部擴散的機理。擴散模型根據(jù)菲克定律和實際情況建立數(shù)學物理方程，擬定邊界條件和初始條件，解出此數(shù)學物理方程，得出時間和位置與腐蝕

7、因子濃度之間的函數(shù)關系。在得出拉索內部高強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)關系，最后得到了高強度鋼絲及拉索的腐蝕量。在經(jīng)過嚴密的理論推導、數(shù)學計算后，最終得到了計算拉索腐蝕量的方法，推導出了拉索力學性能退化程度，對拉索的承載能力重新進行了評估。在此基礎上提出了拉索安全評定的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等級，并此來評估拉索的安全性。根據(jù)拉索的腐蝕全過程，和拉索的安全判定依據(jù)，提出了預測拉索的壽命具體流程和

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