点蚀孔腐蚀钢构件力学性能劣化简化分析方法 simplified analytical method of mechanical property degradation for steel members with pitting corrosion.pdfVIP

第４８卷　 第 １２期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４８ Ｎｏ１２ 　 　 ２０ １６年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｄｅｃ． ２０１６ 　 　 　 　 　 　 ｄｏｉ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１６．１２．００９ 点蚀孔腐蚀钢构件力学性能劣化简化分析方法 １ １ ２ 叶继红 ，申会谦 ，薛素铎 （１．混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室（东南大学），南京 ２１００１８；２．北京工业大学 建筑工程学院，北京 １００１２４） 摘　 要：点蚀是一种局部和剧烈的腐蚀形态，导致钢结构构件力学性能退化，突然之间发生事故，对结构整体造成安全隐患． 本文针对具有点蚀孔腐蚀特征的钢构件，提出一种通过等效弹性模量定量评价其力学性能劣化程度的简化分析方法．依据周 期喷雾复合试验数据，以锈蚀率和最大点蚀深度为基础，对点蚀孔深度、直径及分布情况作出适当假定；考虑涂层寿命的影 响，以锈蚀率相等为原则建立人工加速腐蚀试验和海洋大气条件下Ｑ２３５钢构件腐蚀情况的转换关系．建立考虑点蚀影响的有 限元构件模型，通过轴向均布力作用下的构件变形确定海洋大气环境不同暴露时间下点蚀构件的等效弹性模量，提出点蚀构 件力学性能劣化分析的实用计算方法．数值算例验证了上述采用等效弹性模量分析腐蚀构件受力性能方法的正确性；计算结 果表明，在相同锈蚀率条件下，点蚀构件的等效弹性模量低于均匀腐蚀构件． 关键词：钢构件；腐蚀；点蚀；力学性能；简化分析方法 － － － 中图分类号：ＴＵ３９１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１６）１２ ００７０ ０６ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｔｅｅｌ ｍｅｍｂｅｒｓ ｗｉｔｈ ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ １ １ ２ ＹＥ Ｊｉｈｏｎｇ ，ＳＨＥＮ Ｈｕｉｑｉａｎ ，ＸＵＥ Ｓｕｄｕｏ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ Ｐｒｅ⁃ｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ （Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１８， Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ａ ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｓｅｖｅｒｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｅｍｂｅｒｓａｎｄｓｅｃｕｒｉｔｙｒｉｓｋｓｆｏｒｔｈｅｗｈｏｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｃａｕｓｅｄｂｙ ｓｕｄｄｅｎａｃｃｉｄｅｎｔ．Ａｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏ