大气环境腐蚀下钢结构力学性能研究综述

• 作者: 刘毅 张晓辉 曹琛 胡卫兵 郑山锁
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 大气腐蚀 钢结构 腐蚀机理 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 金属与金属基复合材料
• 页码范围: 162-170
• 页数: 9页
• 分类号: TU528
• 字数: 8598字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.19040242

摘要

钢结构因质轻、强度高、建造方便、塑性及抗震性能好等优点越来越受到青睐.近几十年来,随着国内钢材产量及品种大幅提升,钢结构应用范围也越来越广,除传统的钢结构厂房外,钢结构也逐渐应用于高层、超高层及大跨度结构中.然而,钢结构有一个明显的缺点,即易腐蚀,暴露在大气环境中的钢结构,钢材表面会形成一种薄液膜,在干湿交替过程中对结构产生腐蚀.随着我国现代工业化进程的加快,环境问题日益突出,其中在富含SO2的酸性大气环境和富含Cl-的近海大气环境下钢材的腐蚀最为严重.钢材腐蚀不仅会造成巨大的经济损失,还会影响结构的安全稳定.钢材遭受腐蚀后,构件有效截面面积减小,强度和延性下降,不均匀腐蚀引起的锈坑会导致应力集中等,在动力荷载作用下,这些现象将引起钢材脆性断裂并影响疲劳强度,增加了钢结构风险事故发生的概率.大气环境腐蚀下钢结构性能的劣化已引起众多学者的关注.目前,国内外学者对钢材大气腐蚀的研究主要集中于:(1)钢材的大气腐蚀机理及影响因素;(2)不同大气腐蚀试验方法及其相关性;(3)钢材的大气腐蚀深度预测模型,目前虽已建立多种腐蚀深度预测模型,但要建立一种形式相对简单且精度高的预测模型仍需深入探讨;(4)大气腐蚀下钢材、钢构件的力学性能;(5)大气腐蚀下钢结构动态力学性能,此方面研究相对较少,目前国内外仍缺乏系统的报道.因此,为了明确大气环境(酸性和近海大气环境)腐蚀对钢结构性能的影响,本文对近50年国内外有关钢结构大气腐蚀的研究报道进行了评述,重点讨论了酸性、近海两种大气环境下,腐蚀对钢结构静态和动态力学性能的影响.首先分别详述了钢材在酸性(富含SO2)、近海(富含Cl-)大气环境下的腐蚀机理,以及大气腐蚀的影响因素;其次总结了钢材大气腐蚀试验方法,大气腐蚀下钢结构力学性能的相关研究;最后讨论了当前有关钢结构大气腐蚀研究的一些重要问题,并展望了今后的研究方向.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑山锁	西安建筑科技大学土木工程学院	195	1276	18.0	30.0
5	胡卫兵	西安建筑科技大学土木工程学院	39	304	11.0	16.0
9	张晓辉	西安建筑科技大学土木工程学院	20	72	5.0	8.0
10	刘毅	西安建筑科技大学土木工程学院	9	68	4.0	8.0
11	曹琛	西安建筑科技大学土木工程学院	4	4	2.0	2.0