【摘 要】
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目前国内外针对栓钉连接件疲劳性能的研究,主要针对“完好无损”的连接件,考虑栓钉锈蚀的连接件及钢-混凝土组合结构的疲劳性能研究较少。本文课题题目源自湖南省自然科学基
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目前国内外针对栓钉连接件疲劳性能的研究,主要针对“完好无损”的连接件,考虑栓钉锈蚀的连接件及钢-混凝土组合结构的疲劳性能研究较少。本文课题题目源自湖南省自然科学基金项目“锈蚀栓钉连接件疲劳性能研究(项目批准号2015JJ2069)”,以钢-混凝土组合结构桥梁为工程背景,重点研究环境侵蚀作用下栓钉锈蚀对栓钉连接件疲劳性能的影响。通过锈蚀栓钉连接件的疲劳性能的试验研究、理论分析和数值模拟,透彻了解锈蚀栓钉连接件疲劳性能、破坏形态及破坏机理,提出锈蚀栓钉连接件疲劳刚度退化模型和S-N疲劳寿命计算方法。研究成果可为锈蚀栓钉钢-混凝土组合结构疲劳性能研究提供试验支撑及理论依据。主要内容包括:(1)对一批个人工加速锈蚀过的推出试件进行了静载和疲劳试验并测量了破坏后栓钉的锈蚀量,分析了栓钉锈蚀的规律,归纳总结了锈蚀推出试件的破坏形态,得到了锈蚀栓钉疲劳退化的荷载-滑移曲线,研究了锈蚀栓钉抗疲劳刚度退化的机理。(2)通过对7个锈蚀推出试件的疲劳试验数据的回归分析,建立了锈蚀栓钉S-N疲劳寿命计算公式,采用该公式对本文试验的结果以及国内外各学者的栓钉疲劳寿命计算公式进行了分析和对比。(3)基于断裂力学的方法推导出了栓钉疲劳寿命的计算公式,并通过栓钉的疲劳断口分析了影响栓钉疲劳寿命的主要因素。(4)通过ANSYS有限元分析软件对推出试件的三维模型进行了静力分析,并通过对比了静载试验数据验证了此种建模的可行性。在静力模型的基础上进行了疲劳分析,得出了与试验相近的S-N疲劳寿命曲线,并分析并对比了不同因素对锈蚀栓钉疲劳累积损伤量的影响规律.
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