| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 缩写和符号注释 | 第16-23页 |
| 1 绪论 | 第23-41页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第23-25页 |
| 1.2 缆索系统的组成及病害形式 | 第25-30页 |
| 1.2.1 缆索系统的组成 | 第25-27页 |
| 1.2.2 缆索的病害形式 | 第27-30页 |
| 1.3 研究现状 | 第30-38页 |
| 1.3.1 锈蚀钢丝腐蚀形貌特征研究 | 第31-32页 |
| 1.3.2 锈蚀高强度钢丝疲劳性能研究 | 第32-36页 |
| 1.3.3 锈蚀钢索疲劳可靠性及评估方法研究 | 第36-37页 |
| 1.3.4 现有研究存在的不足 | 第37-38页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第38-41页 |
| 2 服役锈蚀钢丝腐蚀形貌表征及点蚀评估方法 | 第41-63页 |
| 2.1 引言 | 第41页 |
| 2.2 服役钢丝基本信息 | 第41-44页 |
| 2.2.1 桥梁基本情况 | 第41-42页 |
| 2.2.2 钢丝锈蚀状况 | 第42-44页 |
| 2.3 锈蚀钢丝表面轮廓测量及粗糙度表征 | 第44-50页 |
| 2.3.1 表面轮廓测量 | 第44-46页 |
| 2.3.2 粗糙度表征 | 第46-48页 |
| 2.3.3 粗糙度与锈蚀程度的关系 | 第48-50页 |
| 2.4 锈蚀钢丝表面轮廓的分形表征 | 第50-57页 |
| 2.4.1 分形维数的计算方法 | 第50-51页 |
| 2.4.2 锈蚀钢丝表面轮廓的自相似性分析 | 第51-55页 |
| 2.4.4 分形维数与锈蚀程度的关系 | 第55-57页 |
| 2.5 锈蚀钢丝最大点蚀效应的统计规律 | 第57-60页 |
| 2.5.1 Gumbel极值分布模型 | 第57-58页 |
| 2.5.2 不均匀系数的概率分布 | 第58-60页 |
| 2.6 本章小结 | 第60-63页 |
| 3 锈蚀钢丝疲劳试验及断口分析 | 第63-81页 |
| 3.1 引言 | 第63页 |
| 3.2 锈蚀钢丝疲劳试验 | 第63-67页 |
| 3.2.1 试验样本及试样方法 | 第63-64页 |
| 3.2.2 加载条件及疲劳寿命测试结果 | 第64-66页 |
| 3.2.3 锈蚀钢丝疲劳失效机理及断口特征 | 第66-67页 |
| 3.3 裂纹源蚀坑形貌及疲劳强度预测 | 第67-73页 |
| 3.3.1 裂纹源蚀坑形貌及等效初始裂纹 | 第67-71页 |
| 3.3.2 等效初始裂纹尺寸与疲劳寿命的关系 | 第71-72页 |
| 3.3.3 锈蚀钢丝疲劳强度预测 | 第72-73页 |
| 3.4 锈蚀钢丝断裂韧性及裂纹形状演化规律 | 第73-78页 |
| 3.4.1 断裂韧性 | 第73-75页 |
| 3.4.2 裂纹形状演化规律 | 第75-78页 |
| 3.5 本章小结 | 第78-81页 |
| 4 高强度钢丝裂纹扩展特性及相似材料试验规律 | 第81-105页 |
| 4.1 引言 | 第81页 |
| 4.2 高强度钢丝的板条单边裂纹扩展试验 | 第81-94页 |
| 4.2.1 试验样本 | 第81-83页 |
| 4.2.2 试验方法 | 第83-84页 |
| 4.2.3 试验结果及分析 | 第84-94页 |
| 4.2.3.1 板条试样裂纹形状因子及断口隧道效应分析 | 第84-86页 |
| 4.2.3.2 DA试验结果 | 第86-87页 |
| 4.2.3.3 CA试验结果 | 第87-89页 |
| 4.2.3.4 裂纹扩展模型与参数拟合 | 第89-91页 |
| 4.2.3.5 裂纹扩展特性的深度依赖性及机理分析 | 第91-94页 |
| 4.3 高强钢丝圆棒缺口试样疲劳试验及寿命分析 | 第94-98页 |
| 4.3.1 试验样本及试验方法 | 第95页 |
| 4.3.2 试验结果 | 第95-97页 |
| 4.3.3 寿命预测分析 | 第97-98页 |
| 4.4 既有关于冷拔共析钢裂纹扩展特性的研究总结 | 第98-102页 |
| 4.4.1 疲劳裂纹扩展门槛值 | 第98-100页 |
| 4.4.2 中速稳态裂纹扩展区特性 | 第100-102页 |
| 4.5 本章小结 | 第102-105页 |
| 5 锈蚀钢丝的概率损伤容限性能分析 | 第105-119页 |
| 5.1 引言 | 第105页 |
| 5.2 LEFM方法的适用性分析 | 第105-107页 |
| 5.3 锈蚀钢丝残余寿命影响因素的敏感性分析 | 第107-115页 |
| 5.3.1 计算方法与计算假定 | 第107-108页 |
| 5.3.2 计算结果及分析 | 第108-115页 |
| 5.3.2.1 残余寿命概率分布特征 | 第108页 |
| 5.3.2.2 裂纹扩展系数C的影响 | 第108-110页 |
| 5.3.2.3 断裂韧性K_c的影响 | 第110-112页 |
| 5.3.2.4 初始裂纹尺寸a_0的影响 | 第112-114页 |
| 5.3.2.5 长度效应 | 第114-115页 |
| 5.4 锈蚀钢丝疲劳性能预测 | 第115-118页 |
| 5.4.1 钢丝疲劳寿命与初始裂纹分布 | 第115-117页 |
| 5.4.2 P-S-N曲线预测 | 第117-118页 |
| 5.5 本章小结 | 第118-119页 |
| 6 锈蚀钢索疲劳失效模拟方法及寿命预测 | 第119-131页 |
| 6.1 引言 | 第119页 |
| 6.2 锈蚀钢索疲劳失效模拟方法 | 第119-127页 |
| 6.2.1 纤维束理论 | 第119-120页 |
| 6.2.2 关联失效模拟法 | 第120-123页 |
| 6.2.3 全过程失效模拟法 | 第123-124页 |
| 6.2.4 算例分析 | 第124-127页 |
| 6.2.2.1 给定随机数下的单次模拟结果分析 | 第124-125页 |
| 6.2.2.2 Monte Carlo模拟结果分析 | 第125-127页 |
| 6.3 锈蚀钢索疲劳寿命预测 | 第127-129页 |
| 6.3.1 试验介绍及计算假定 | 第127页 |
| 6.3.2 预测结果及分析 | 第127-129页 |
| 6.4 本章小结 | 第129-131页 |
| 7 服役锈蚀钢索疲劳可靠性评估 | 第131-155页 |
| 7.1 引言 | 第131页 |
| 7.2 静态腐蚀损伤下的钢索疲劳可靠性评估 | 第131-141页 |
| 7.2.1 锈蚀钢索疲劳可靠性评估模型 | 第131-133页 |
| 7.2.2 算例分析 | 第133-141页 |
| 7.2.2.1 计算假定 | 第133-136页 |
| 7.2.2.2 锈蚀钢索无限寿命疲劳可靠性 | 第136-138页 |
| 7.2.2.3 锈蚀钢索有限寿命疲劳可靠性 | 第138-141页 |
| 7.3 动态腐蚀损伤下的钢索疲劳可靠性评估 | 第141-152页 |
| 7.3.1 钢丝腐蚀-疲劳耦合计算模型 | 第142-146页 |
| 7.3.1.1 钢基体腐蚀和点蚀形成阶段 | 第142-144页 |
| 7.3.1.2 点蚀-裂纹转化阶段 | 第144-145页 |
| 7.3.1.3 裂纹扩展阶段 | 第145页 |
| 7.3.1.4 极限状态 | 第145-146页 |
| 7.3.2 动态腐蚀损伤下钢索失效模拟方法 | 第146-147页 |
| 7.3.3 算例分析 | 第147-152页 |
| 7.3.3.1 计算假定 | 第147-148页 |
| 7.3.3.2 动态腐蚀损伤下钢索寿命特征及失效形式 | 第148-151页 |
| 7.3.3.3 钢索腐蚀-疲劳耦合效应分析 | 第151-152页 |
| 7.4 本章小结 | 第152-155页 |
| 8 结论与展望 | 第155-159页 |
| 8.1 主要结论 | 第155-157页 |
| 8.2 工作展望 | 第157-159页 |
| 参考文献 | 第159-169页 |
| 作者简历 | 第169页 |
