基于图像灰度分析的腐蚀钢绞线细观损伤行为

外护套破损的在役拉吊索结构,索内镀锌钢丝或钢绞线直接暴露于自然环境中,特别是酸雨的服役环境下,镀锌钢丝或钢绞线腐蚀非常严重,造成重大安全隐患.通过酸雨环境下拉吊索钢绞线在交变应力、静态应力和无应力工况的加速腐蚀试验,运用数字化扫描电子显微镜对腐蚀试件进行图像采集,并进行图像灰度分析,研究钢绞线细观层次的腐蚀损伤力学行为.探索一种基于图像灰度分析的钢绞线腐蚀疲劳损伤评定方法,以期能更好的评估在役拉吊索服役状况与剩余寿命,为桥梁拉吊索结构检测、养护、更换决策提供科学依据.试验表明:腐蚀使钢绞线塑性降低,脆性增强,而在交变应力和环境腐蚀耦合作用下,试件的塑性降低更多,更易发生脆断.当腐蚀时间为720h时,与无腐蚀试件相比,交变应力工况下试件的断后伸长率下降约50%,破断应力下降较多,个别试件的破断应力下降了约40%,试件发生脆断.静态应力以及无应力工况下腐蚀720h的试件,断后伸长率约为无腐蚀试件的70%.基于图像腐蚀特征,腐蚀时间在120h~240h,各工况下的腐蚀试件抗拉强度变化不大,说明钢绞线镀锌层腐蚀阶段,表面腐蚀对其力学性能影响不大;腐蚀时间为360h,交变应力工况相比无应力和静态应力工况下的试件,腐蚀更严重,破断应力有大幅下降的趋势.研究也表明,腐蚀图像能反映钢绞线细观损伤行为,细观的损伤行为又与其承载能力密切相关.腐蚀图像灰度分布、细观损伤以及承载力变化之间存在一定的映射关系.     

基于表面图像分析推演钢绞线腐蚀疲劳损伤行为

外护套破损的在役拉吊索结构，索内镀锌钢丝或钢绞线直接暴露于自然环境中，特别是酸雨的服役环境下，镀锌钢丝或钢绞线腐蚀非常严重，造成重大安全隐患。通过酸雨环境下拉吊索钢绞线在交变应力、静态应力和无应力工况的加速腐蚀试验，运用数字化扫描电子显微镜对腐蚀试件进行图像采集，并进行图像灰度分析，研究钢绞线细观层次的腐蚀损伤力学行为。探索一种基于图像灰度分析的钢绞线腐蚀疲劳损伤评定方法，以期能更好的评估在役拉吊索服役状况与剩余寿命，为桥梁拉吊索结构检测、养护、更换决策提供科学依据。试验表明：腐蚀使钢绞线塑性降低，脆性增强，而在交变应力和环境腐蚀耦合作用下，试件的塑性降低更多，更易发生脆断。当腐蚀时间为720h时，与无腐蚀试件相比，交变应力工况下试件的断后伸长率下降约50%，破断应力下降较多，个别试件的破断应力下降了约40%，试件发生脆断。静态应力以及无应力工况下腐蚀720h的试件，断后伸长率约为无腐蚀试件的70%。基于图像腐蚀特征，腐蚀时间在120h~240h，各工况下的腐蚀试件抗拉强度变化不大，说明钢绞线镀锌层腐蚀阶段，表面腐蚀对其力学性能影响不大；腐蚀时间为360h，交变应力工况相比无应力和静态应力工况下的试件，腐蚀更严重，破断应力有大幅下降的趋势。研究也表明，腐蚀图像能反映钢绞线细观损伤行为，细观的损伤行为又与其承载能力密切相关。腐蚀图像灰度分布、细观损伤以及承载力变化之间存在一定的映射关系。     

双横波声速法检测单向受压混凝土构件永存应力*

该文力求寻找一种高效准确检测混凝土构件永存应力的方法。基于声弹性理论提出了一种双横波声速法检测单向受压混凝土构件永存应力的方法,该方法通过测试受力构件第一波速和第二波速,以第一波速和第二波速的平方差为基础构建综合声学参数来检测单向受压混凝土构件永存应力。所述第一波速为声波传播方向与应力方向垂直、质点振动方向与应力方向平行的横波波速,第二波速为声波传播方向及质点振动方向均与应力方向垂直的横波波速。实验结果显示,该声学参数用于检测混凝土单向受压构件永存应力的效果与使用单一声速参数相比,对应力的敏感性有所提高,受混凝土黏滞性及材质离散性的影响更小,并且测试结果基本不受温度和湿度变化影响。