对于钢结构来说,腐蚀一直是最严重的问题之一,尤其是应用广泛的摩擦型高强螺栓的腐蚀更为严重。由于螺栓腐蚀损伤会影响高强螺栓摩擦型连接的安全性和耐久性,因此需要对易发生腐蚀的螺栓建立有效的监控方法和安全性评估标准。然而长期以来,人们忽略了高强螺栓的局部腐蚀对于结构损伤和性能演化的影响,对于准确有效的高强螺栓腐蚀程度监测技术的研究还相对较少,对于高强螺栓腐蚀程度、高强螺栓安全性和高强螺栓连接承载性能退化之间的量化关系研究更是少之又少。高强螺栓摩擦型连接是钢结构重要的节点连接形式之一,若能定量分析腐蚀环境下高强螺栓的轴力损失以及高强螺栓摩擦型连接承载力的变化规律,揭示其潜在危险,便可及时为需要维修和加固的钢结构节点做出准确的安全鉴定。本文以钢结构高强螺栓和高强螺栓摩擦型连接节点为研究对象,开展了腐蚀环境下高强螺栓的轴力损失及其对钢结构节点承载力的影响等方面的研究,研究内容包括以下几个方面:1.对利用FBG光纤传感器来监测螺栓轴力变化的方法进行可靠性验证,通过高强螺栓的拉伸试验以及光纤与螺栓之间应变传递的有限元模拟,结果证明利用光纤传感器来监测螺栓轴力的方式是非常可靠的。2.通过单螺栓头部腐蚀的有限元模拟分析,得出腐蚀环境下施加不同初始预紧力的高强螺栓轴力损失规律。高强螺栓腐蚀仿真模拟主要围绕螺栓头部沿其厚度方向腐蚀和沿其径向腐蚀等两种方向展开,再根据不同的腐蚀阶段螺栓杆的应力得知螺栓轴力的损失程度。3.通过单螺栓头部腐蚀的模拟加速试验并采用FBG光纤传感器来监测螺栓轴力的变化,得到腐蚀环境下螺栓轴力的损失规律。将腐蚀环境下高强螺栓的轴力损失规律的试验结果与模拟结果进行对比,试验结果与有限元仿真结果基本吻合。4.通过有限元数值模拟对于螺栓头部遭遇不同程度腐蚀的高强螺栓抗剪连接件进行分析,得到螺栓头部遭遇不同程度的局部腐蚀对于高强螺栓摩擦型连接承载力的影响规律。