腐蚀预应力钢绞线疲劳寿命概率模型

作     者：兰成明 杨海涛 白娜妮 刘彩平 Lan Chengming;Yang Haitao;Bai Nani;Liu Caiping

作者机构：北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京100083 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2018年第51卷第10期

页      面：68-77页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFC0806100) 国家自然科学基金(51478039) 北京市科技新星计划(Z151100000315053) 国家国际科技合作专项项目(2015DFG82080) 宁波市公益类重大专项(2015C110020) 

主　　题：预应力钢绞线 腐蚀 疲劳寿命 Weibull分布 失重率 

摘      要：考虑腐蚀程度对钢绞线SN曲线斜率及指定应力幅下特征疲劳寿命的影响,将腐蚀程度作为协变量引入表征疲劳寿命的三参数Weibull模型,将疲劳寿命、应力幅及腐蚀程度统一在概率模型中,构建可以定量评价腐蚀影响的钢绞线疲劳寿命多参数Weibull模型。根据模型的物理含义给出参数取值的限制条件,推导模型参数的极大似然估计算法,进一步采用腐蚀钢绞线疲劳试验数据构建具有概率保证率的疲劳寿命随腐蚀程度与应力幅变化的空间曲面。研究表明:该多参数Weibull模型能够较好地评价腐蚀程度对钢绞线疲劳寿命的定量影响,钢绞线疲劳寿命随着腐蚀程度的增加而迅速减小,相对于应力幅而言腐蚀程度对钢绞线疲劳寿命的影响更显著。低应力幅条件下钢绞线疲劳寿命随腐蚀程度增大而降低更多,低应力幅时疲劳寿命对腐蚀更敏感。随着腐蚀程度的增加,指定疲劳寿命下的许用应力幅迅速降低。该多参数Weibull模型可为在役预应力混凝土结构疲劳性能评定提供理论依据。