荷载与地下环境耦合作用下h型钢梁锈蚀特征及力学性能研究

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1、博士学位论文荷载与地下环境耦合作用下H型钢梁锈蚀特征及力学性能研究StudyonsurfacecharacteristicsandmechanicalpropertiesofcorrodedHsteelbeamundercouplingactionofloadandundergroundenvironment作者：盛杰导师：夏军武教授中国矿业大学二○一七年十二月万方数据中图分类号学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学博士学位论文荷载与地下环境耦合作用下H型钢梁锈蚀特征及力学性能研究Studyons

2、urfacecharacteristicsandmechanicalpropertiesofcorrodedHsteelbeamundercouplingactionofloadandundergroundenvironment作者盛杰导师夏军武申请学位工学博士培养单位力学与土木工程学院学科专业结构工程研究方向钢结构答辩委员会主席评阅人二○一七年十二月万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的

3、条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据致谢论文即将完成之际，学生生涯也即将结束。在矿大求学六载有余，给我

4、留下太多的记忆。春天的海棠，秋天的菊花，冬天的腊梅，夏天的水芝，还有那鸟鸣、泉涌，矿大一年四季美不胜收。实验室先进的仪器设备，让科研工作事半功倍。镜湖大讲堂，思想的碰撞，激情澎湃。矿大有说不完的好，然而在这即将离别之际，最想说的还是感谢！首先，必须感谢我的导师夏军武教授，本文从选题、试验方案到文章结构安排、撰写修改直至定稿，无不包含导师的心血。夏老师严谨的治学态度、渊博的专业知识和忘我的工作精神不仅让我由衷敬佩而且使我受益匪浅。回首攻读博士期间的求学历程，夏老师不仅对的我学业和科研给与了巨大的帮助，更是

5、教导了我如何为人处世。夏老师虚怀若谷、安之若素的人生态度,严于律己、宽以待人的处事原则深深的影响着我,帮助我在人生的道路上走的更踏实、长远。教导之恩，重如泰山。值此论文完成之际，谨向我的导师夏老师致以最衷心的感谢和最崇高的敬意！感谢王东权教授、姬永生教授、耿欧教授在我论文选题中提出的宝贵意见和建议；感谢结构实验室刘运立老师、朱威师傅在试验上给予的大力帮助；感谢好友田汉、杨硕在试件加工、试验场所搭建方面所给予的帮助；感谢课题组常鸿飞副教授，董作超副教授，常虹老师，张风杰老师，谢伟老师，感谢博士生：陈晓淼、

6、王琨、窦国涛、韩有民、江莉、马仁伟、徐博对我的研究内容和试验方案等方面提出的宝贵意见。感谢我可爱的女儿，每天最高兴的事就是回到家看到你！看到你一天一天的长大，看到你又学会很多新技能！你成长的每一刻都是我最美好的记忆！感谢我的爱人在我一无所有的时候嫁给了我，并分担了照顾孩子的大部分责任。感谢你对我读博的选择给予的全力支持。叩谢父母的养育之恩！爸妈含辛茹苦的把我养大成人，供我读书，无微不至的照顾我，全心全意的支持我。爸妈解决了我生活上的一切困难，让我安心的投入学业中。爸妈，您们辛苦了！最后，由衷地感谢各位专

7、家、学者在百忙之中评阅我的论文！盛杰2017年10月于中国矿业大学万方数据摘要地下腐蚀环境一般是以硫酸盐为主的环境。在地下环境中使用的钢梁、钢柱等钢构件锈蚀较为严重，对工程安全造成严重威胁。本文采用试验研究、数值模拟、理论分析相结合的方法对荷载与硫酸盐环境耦合作用下锈蚀H型钢梁的锈蚀率、表面特征、承载性能以及可靠度等方面进行系统的研究。坑蚀是一种常见锈蚀形态，钢材发生坑蚀后表面产生大小不同的蚀坑。由于锈蚀钢材表面非常不规则，这就导致对蚀坑尺寸、最小横截面积等参数的测量带来了困难。因此，本文首先通过机械钻

8、铣的方法在钢板上制作不同尺寸的椭圆形盲孔用以模拟蚀坑，研究蚀坑大小、深度、宽度、分布等因素对Q235钢材名义屈服强度、名义极限强度、伸长率等力学性能的影响，并探究这些因素对Q235钢材拉伸荷载位移曲线的影响。结果表明，名义屈服强度、伸长率明显受到蚀坑深度、蚀坑分布的影响。含蚀坑钢材极限荷载与最小横截面积有关。蚀坑对Q235钢材荷载位移曲线有显著影响，蚀坑越深，分布越密，屈服平台退化越严重。除此以外，定义断裂因子，并对含蚀坑Q235钢材的断裂