【摘 要】
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大跨度网架结构广泛应用于工业厂房等潮湿、高腐蚀性环境中。长期处于腐蚀环境下的网架结构健康检测是关注热点。高腐蚀性环境中网架结构常常发生非均匀点蚀。以往研究将不同腐蚀程度的杆件以等截面减小的方式进行杆件轴力测试,不考虑腐蚀因素对杆件轴力的影响。点蚀对网架结构的影响程度远大于均匀腐蚀,点蚀使杆件表面产生应力集中,当其他部位应力远小于屈服应力时,蚀坑位置应力已经达到屈服。杆件表面发生不均匀变形从而降低杆
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大跨度网架结构广泛应用于工业厂房等潮湿、高腐蚀性环境中。长期处于腐蚀环境下的网架结构健康检测是关注热点。高腐蚀性环境中网架结构常常发生非均匀点蚀。以往研究将不同腐蚀程度的杆件以等截面减小的方式进行杆件轴力测试,不考虑腐蚀因素对杆件轴力的影响。点蚀对网架结构的影响程度远大于均匀腐蚀,点蚀使杆件表面产生应力集中,当其他部位应力远小于屈服应力时,蚀坑位置应力已经达到屈服。杆件表面发生不均匀变形从而降低杆件的塑性性能和承载能力。在役不同腐蚀程度的杆件的轴力与腐蚀因素的内在关系直接影响轴力检测的准确性。本研究通过单杆试验与单杆数值模拟相结合的方法,基于频率法分析点蚀对网架结构杆件频率的影响。通过考虑杆件上蚀坑的直径、深度、位置、数量、截面形式等参量在不同轴力作用下对杆件频率的影响,得出蚀坑各参量对杆件固有频率的影响规律;通过分析蚀坑各参量与杆件频率的相关性得出蚀坑各参量对杆件频率的影响系数;通过大量试验数据初步拟合出适用于非均匀点蚀网架杆件的轴力计算公式。并通过对非均匀点蚀杆件进行极限承载力试验分析蚀坑各参量对杆件极限承载力的影响规律及影响系数;通过非均匀点蚀网架缩尺模型试验对单杆试验所得规律的准确性加以验证;通过网架缩尺模型试验数据对上述拟合公式进行优化,拟合出基于频率法测试非均匀点蚀网架结构杆件轴力的计算公式。结果表明蚀坑对网架结构杆件频率的影响程度较大,蚀坑的不同参量对杆件频率的影响规律及影响系数各不相同,与通过等截面减小计算网架结构杆件轴力的精确度相比通过拟合公式计算的非均匀点蚀网架结构杆件轴力更精确。因此本研究可为腐蚀后的网架结构受力性能分析提供准确的基础数据,揭示在役网架潜在的安全隐患,提前作出预防措施。该论文有图39幅,表26个,参考文献61篇
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