华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (7): 137-144.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2018.07.019
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孙华怀 陈惟珍 杨建喜
SUN Huahuai CHEN Weizhen YANG Jianxi
摘要: 钢丝锈蚀、断裂损伤是影响拉索力学性能的主要因素. 首先,建立了钢丝径向、索 长方向锈蚀损伤分布模型; 然后,基于锈蚀钢丝断口形态,分析锈蚀及荷载联合作用下钢 丝断裂规律,建立了基于应力强度因子的锈蚀钢丝断裂准则; 最后,考虑钢丝间摩擦作用, 采用有限元法对拉索钢丝锈蚀、断裂过程进行模拟,研究了拉索中钢丝逐层锈蚀断裂对拉 索力学性能的影响. 结果表明: 拉索钢丝锈蚀断裂后,钢丝应力重分布,断丝对拉索钢丝应 力的影响沿截面径向逐渐减小,紧邻断丝层的锈蚀钢丝应力增幅最大,最内层钢丝应力增 幅最小; 由于钢丝间摩擦作用,断丝应力在恢复长度内呈对数形式恢复且基本同步; 恢复 长度随断丝百分比增大而增大,与断丝百分比呈二次抛物线关系,并将收敛于 3. 3m; 拉索 索力损失率随断丝百分比增大而增大,拉索少量钢丝的锈蚀断裂对索力影响较小,当拉索 锈蚀断丝百分比小于 10% 时,引起的索力损失率小于 4% .
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