【摘 要】
:
以平行钢丝索为代表的拉索和吊索被广泛地应用于斜拉桥和悬索桥中,作为斜拉桥和悬索桥的核心受力构件,拉索和吊索将桥面荷载传递给主缆和桥塔,保证了缆索承重桥梁的安全性。平行钢丝索的设计使用寿命为20年,但是许多平行钢丝索达不到该使用年限就退役了。现场调研发现:绝大部分平行钢丝索都受到腐蚀疲劳的影响而出现断丝。基于工程实际情况,首先从单根钢丝出发,研究了其在腐蚀影响下、腐蚀疲劳交替影响下和腐蚀疲劳耦合效应
论文部分内容阅读
以平行钢丝索为代表的拉索和吊索被广泛地应用于斜拉桥和悬索桥中,作为斜拉桥和悬索桥的核心受力构件,拉索和吊索将桥面荷载传递给主缆和桥塔,保证了缆索承重桥梁的安全性。平行钢丝索的设计使用寿命为20年,但是许多平行钢丝索达不到该使用年限就退役了。现场调研发现:绝大部分平行钢丝索都受到腐蚀疲劳的影响而出现断丝。基于工程实际情况,首先从单根钢丝出发,研究了其在腐蚀影响下、腐蚀疲劳交替影响下和腐蚀疲劳耦合效应影响下的破坏机理。然后,基于单根钢丝的研究结果,研究了平行钢丝索在拉伸应力-弯曲应力-腐蚀疲劳作用下的破坏模式。最后,利用深度学习的方法对平行钢丝索的腐蚀疲劳断丝损伤进行了评估。本文采用由小及大、由点入面、由浅及深的方法,较为全面系统地研究了平行钢丝索腐蚀疲劳破坏模式及损伤状态。文章的主要研究内容如下:(1)针对高强钢丝在使用过程中由于腐蚀而发生性能退化的问题,开展了高强钢丝的加速腐蚀试验;针对腐蚀坑分布及大小的随机性,利用统计分析方法,分析了高强钢丝腐蚀坑的参数分布特征;利用万能试验机对不同腐蚀度下的钢丝做力学性能测试,得出了不同腐蚀度下钢丝的应力-应变曲线;通过Python和Abaqus建立了钢丝的随机腐蚀几何模型和不同腐蚀度下的材料模型,研究了腐蚀钢丝的断裂特征;根据试验与有限元分析的结果,提出了钢丝在不同腐蚀度下的破断力退化经验公式。(2)高强钢丝在使用的过程中经常发生腐蚀疲劳破坏,故开展了高强钢丝腐蚀疲劳交替试验。研究了钢丝在不同腐蚀间隔时间下的疲劳寿命;分析了腐蚀对钢丝疲劳断裂模式的影响;基于损伤力学理论计算了钢丝在腐蚀疲劳交替作用下的寿命。(3)由于腐蚀疲劳交替试验不能准确反映高强钢丝在腐蚀疲劳耦合效应下的破坏机理,开展了高强钢丝腐蚀疲劳耦合试验研究。分析了p H值、温度、加载频率、腐蚀液的浓度和应力比对钢丝腐蚀疲劳耦合效应的影响;建立了考虑腐蚀疲劳耦合效应的新理论-多阶段竞争辅助模型理论;阐述了该理论的具体内容以及参数的选择。该理论将腐蚀疲劳分为两阶段,在每一阶段中,高强钢丝腐蚀疲劳损伤演化由该阶段的主导因素控制,其他因素起辅助加速作用。在Abaqus中运用该理论实现了钢丝腐蚀疲劳断裂的全过程,并将计算结果与试验结果进行对比,验证了该理论的准确性。(4)针对平行钢丝索在使用过程中由于腐蚀疲劳耦合的作用而出现断丝的问题,开展了现场调研。研究了平行钢丝索破坏机理并提出了弯曲特征长度的概念;分析了平行钢丝索锚固区的应力分布以及不同位置处的腐蚀程度;提出了能考虑不同位置处腐蚀程度以及应力分布的空间纤维模型,通过试验和数值模拟研究了平行钢丝索的断丝效应。(5)基于深度学习理论提出了无监督学习的深度参比自编码卷积神经网络。该理论在网络训练时直接利用振动信号的互相关变换获得最优网络结构参数;在损伤评估时通过对损伤信号的特征提取输出神经元变化信息;利用指数加权移动平均控制图对神经元变化信息进行处理从而识别结构的损伤状态,并利用数值模拟与试验验证了该方法的正确性。本文的研究构成了一套用于分析平行钢丝索腐蚀疲劳失效和损伤状态评估的框架,可为工程设计者在缆索承重桥梁初始设计时提供相应的参考。
其他文献
本研究对广东省四个养殖场分离的疑似多杀性巴氏杆菌20株,通过细菌形态学观察、PCR鉴定、生化试验共鉴定出17株多杀性巴氏杆菌,并对其进行血清型分型、药敏检测、毒力基因检测以及致病性试验。PCR检测结果显示17株分离菌均为荚膜A型巴氏杆菌。药敏检测结果表明14/17株分离菌对多粘菌素B敏感,敏感率高达82%;17株分离菌对新霉素、丁胺卡那、头孢噻肟和呋喃唑酮等4种药物的耐药率达80%以上。对15个潜
由于钙钛矿材料本身具备的非常优秀的光学和电学性质,比如长距离的载流子扩散长度、很低的激子束缚能、高消光系数以及在空气中即可通过溶液法进行合成等优点,而受到研究者们的广泛关注。经过十年时间,电池的能量转化效率已经提升到25.2%,堪与商业化的晶硅太阳能电池媲美。然而,大部分研究者在手套箱等低湿度的惰性氛围中完成电池的组装,这样得到的钙钛矿电池在空气中的稳定性一般,同时也大大增加了电池的制备成本。为了
针对可再生能源的并网问题,在已知功率单向流动、交流侧为有源网络的情况下,从降低系统成本的角度出发,提出了一种经济合理的新型单相Buck-Boost型并网逆变器,该逆变器由一个Buck-Boost变换器和一个工频逆变桥组成。文章首先分析了主电路并推导出控制方程,采用单周控制使输出电流跟踪输出电压,实现单位功率因数。常见的单周控制方程为一元一次方程,文中的控制方程为一元二次方程,因此设计了二阶的单周控
无功能垂体腺瘤(NFPAs)是常见的鞍区良性肿瘤,发病机制尚不明确,其无过量的垂体前叶激素分泌,且大部分病例属于大腺瘤并可向鞍外侵袭,故症状多由于肿瘤压迫视觉通路、海绵窦、硬脑膜及垂体腺体所致,如视力减退、视野缺损、头痛及垂体前叶功能减退等,长期激素缺乏会导致其他系统并发症,严重危害患者生活质量,甚至增加死亡风险,常需临床干预及长期后续管理。本文就无功能性垂体腺瘤手术、放射、药物治疗及预后的研究进
为了提高计算机专业教学质量评价的准确性,提出了基于大数据技术的高校计算机专业教学质量评价系统。通过构建3层浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)架构,有效评价高校计算机专业的教学质量。硬件结构设计主要包括评价模块、教师模块以及管理员模块,且各功能模块间协调配合。软件部分主要是利用模糊评价法设计数据库,确定综合评价指标,以降低教学质量的评价偏差。通过模糊评价法补充教学信息数据缺失值并
随着社会经济的迅猛发展以及人类活动的加剧,许多国家和地区的水资源需求量不断增加,水资源的开发利用逐渐超过环境的承载能力。西藏地区虽然水资源总量十分丰富,但该地区生态环境脆弱。不断增加的社会经济用水过程挤占生态系统的用水需求,导致地下水超采、水污染、水土流失等问题日益严重,制约着西藏经济的持续快速发展。因此,西藏地区水资源利用如何保持在承载力限度内,从而实现水资源的可持续利用是当前西藏发展的现实需求
社会经济发展实况受政策引导,市场需求扩大和市场规模也加剧行业竞争,企业的发展面临了严峻的挑战。适当的进行企业风险内控干预,可以有效地降低企业在市场经济环境下所面临的各种风险。与此同时,市场化改革对于企业经营管理提出了更为严格的要求,企业面对复杂多变的市场环境,既要实现当前经营发展目标,也要制定长远战略目标,因此,企业要重视内部风险控制工作,采取有效方法强化风险内控体系建设。
<正>实施"2011计划"是基于国家创新体系建设和新时期高等教育发展的实际需要,构建协同创新平台并探寻协同创新的各种有效模式,并在其间探索突破制约大学科技创新能力提升、影响办学质量提高的体制机制障碍的有效途径。高校组织与管理的改革创新,包括科研工作的组织与管理创新,应成为当前和今后一段时期内管理者深入研究
传统修井工艺在施工中存在技术局限性,一是常规解卡打捞技术,大吨位拔负荷时,提升力受修井机载荷限制,不能有效实施解卡打捞施工。二是常规套管整形易损伤套管。为此,开展液力打捞整形修井技术试验,实现疑难待修井无损治理。
<正>湖北省审计厅实施的某省属国有企业领导人经济责任审计项目获得审计署2020年度全国优秀审计项目一等奖。该企业为建筑企业,资产规模近300亿元,年营业收入近200亿元,下设分公司近40家,下属全资及控股企业近50家,在岗职工人数近4000人。审计组成员9人、现场实施审计时间2个月。该项目累计查出各类违纪违规和管理不规范问题金额70多亿元;向纪检监察机关提交移送处理书多份,其中涉及厅级、