强腐作用下钢板组合梁栓钉退化机理的研究与有限元分析

• 作者: 朱浩云 乔文靖 杨帆 张浩
• 来源期刊: 公路
• 学科: 交通运输
• 关键词: 钢板组合梁栓钉 强酸腐蚀 力学性能退化 本构关系 有限元模拟
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 桥梁
• 页码范围: 109-117
• 页数: 9页
• 分类号: U441.5:U445.471
• 语种: 中文

摘要

用浓度为36％的工业盐酸对30根钢板组合梁栓钉进行腐蚀,腐蚀时间分别为0h、0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、24 h、48 h和72 h,对腐蚀后栓钉进行拉伸试验,研究强腐蚀对栓钉力学性能的影响,分析不同腐蚀时间的栓钉各项力学性能的退化规律.试验结果表明:强腐蚀对栓钉的各项力学性能有着显著影响;腐蚀时间为0h、0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、24 h、48 h和72 h时,栓钉对应的腐蚀率分别为0％、0.49％、0.59％、0.83％、1.92％、2.87％、3.3％、4.5％、6.06％和7.33％;栓钉经过72 h腐蚀后,名义屈服强度最大下降了11.44％,名义极限强度最大下降了9.94％,弹性模量下降了3.34％,伸长率下降了39.59％;强腐蚀对栓钉的屈强比的影响较小;在腐蚀24 h内,腐蚀对栓钉的各项力学性能影响显著;随着腐蚀率增加,栓钉的颈缩现象逐渐不明显,破坏面从平整变为锯齿状.在试验结果分析的基础上,建立腐蚀后栓钉的力学退化模型和腐蚀后的本构关系模型,并建立ABAQUS拉伸试验有限元模型来验证腐蚀后本构关系模型的可靠性与可行性.本研究结果可为强腐作用下栓钉的工程应用和后续研究提供参考.