文档介绍：蚇钢结构耐久性性能研究羄随着钢产量的增加与钢结构设计理论的日益成熟,我国钢结构工程的数量和规模逐年增加,然而钢结构耐久性差,许多长期处于海洋大气、工业大气等腐蚀环境下的大型钢结构工程(如桥梁、大型工业建筑、电视塔、高压输电铁塔、大型水库闸门、海上采油设施等)出现了锈蚀问题。为此,近些年来,国内外学者开始对钢结构耐久性进行研究。由于试验条件、试验方法、试验性质(问题本身的复杂性)等因素导致不同学者得出的结论差异性较大,所得出的数据难以得到充分利用,统计得出的关系式也难以有说服力。到目前为止,尚未有比较成熟的关系式以供应用。显然,对锈蚀钢材性能的全面认识是一个非常复杂的问题,需要积累大量的试验数据及参考大量的工程实例。本文对当前国内外相关研究现状进行总结分析,提出有待继续研究的问题,为进一步进行钢结构安全评定奠定基础。莃1研究方法芀目前对锈蚀钢材性能的研究主要以试验研究为主,通过对不同锈蚀程度的钢材进行试验,统计其力学性能的变化情况。锈蚀钢材的获取通常有3种方法:1)实际工程中拆换下来的锈蚀钢试件;2)大气环境中自然裸露锈蚀钢试件;3)实验室模拟锈蚀钢试件,如盐雾试验等。第1种方法能够真实反映工程实际情况,但是相应的零锈蚀率的对比试件往往难以获得,给钢材锈蚀率的确定以及锈蚀钢材力学性能变化程度的确定带来了难度,此外,不同年代的钢材由于其化学成分、加工工艺不同,锈蚀钢材力学性能退化规律也有所不同。第2种方法由于锈蚀机理与锈蚀形态随暴露环境不同,且难以获得锈蚀率较大的钢试件。第3种方法获取锈蚀钢筋的周期短,相应的同批零锈蚀率试件也较易获得,但是其与实际工程中自然锈蚀的相关性有待研究;锈蚀钢材表面锈坑的复杂性缺乏相应的统计分析。荿2锈蚀程度表征方法羇对于锈蚀程度的表征,现在通行的做法是采用锈蚀率或损失厚度,但两者都只能反映均匀锈蚀的影响,很难反映出锈坑的影响,而锈坑对结构安全的影响是不可忽略的。文献在锈蚀程度表征方面做了一些尝试,提出用分形维数来表征锈蚀后的表面,但数据量较少,统计得出的关系式也难以有说服力。蒂3建筑加固改造的目的及工程特点蚁对在役钢结构进行安全评价,其最重要一点就是锈蚀程度的检测,如锈坑深度,锈蚀率等。目前,锈坑的测量主要有光学显微镜观察和罿X射线***法。光学显微镜观察法由于本身的限制很难测量试样内部的空洞,或由表面开始向试样内部斜向延伸的斜坑;而X射线***法的最大缺陷是不适用于斜坑,无法反映斜坑的走向及其深度。文献[1]基于X射线透射造影术的基本原理,提出了一种简易的X射线斜透射测量技术,用以测量金属板材上腐蚀坑的最大深度。这种方法操作起来十分简便,对仪器的要求也很低,对于锈坑深度的测量精确度也令人满意。但由于该方法通过平面图像进行,缺乏对锈坑形状变化的描述。文献[2]采用粗糙度检测仪测量表面锈坑,此方法仅用于实验室研究,不具有工程应用价值。文献[3]采用数字图像分析技术,用图像分维探讨了腐蚀图像特征与表面腐蚀坑分布特征的关系。此方法适合于工程应用,但相关性还有待进一步研究。袈4锈蚀钢材力学性能蚅现有的文献主要针对锈蚀钢筋的力学性能进行研究。文献[4]通过力学试验或有限元数值模拟,得出锈蚀钢材的屈服强度、极限强度随锈蚀率增大而减小,极限伸长率也随之降低;文献[5]对锈蚀钢筋的力学性能进行了总结。文献[6]通过运用5种室内加速腐蚀方法:酸性土