海洋环境下锈蚀高强度钢材滞回性能

郭宏超, 李彤宇, 王德法, 高兑现, 李晓蕾

(1.西安理工大学 西北旱区生态水利工程国家重点实验室, 陕西 西安 710048; 2.西安理工大学 土木建筑工程学院, 陕西 西安 710048)

在实际工程中,一些钢结构建筑因长期处于湿热、盐雾和酸雨等腐蚀环境中,会出现严重锈蚀问题.锈蚀不仅破坏构件截面,还影响钢结构建筑的稳定性,导致其安全强度下降,钢材延性降低,构件性能退化,严重影响结构的安全性[1-2].徐善华等[3]和Xu等[4]对锈蚀钢材进行单调拉伸试验,发现腐蚀使钢材的屈服强度和极限抗拉强度线性下降,显著影响钢材的延性.梁岩等[5]通过锈蚀高强钢筋往复加载试验,发现随着锈蚀率的上升,高强钢筋的耗能能力下降,在地震环境中极易发生脆性破坏.郑山锁等[6]进行了室内快速腐蚀试验和低周往复加载试验,分析了不同锈蚀程度对框架梁破坏模式、承载力、变形和耗能能力的影响.

高强度钢材(简称高强钢)是指名义屈服强度超过420MPa的钢材.在近海及海岸建构筑物中采用高强钢能够有效降低成本,减小构件截面、焊缝尺寸,提高波浪荷载作用下结构的疲劳强度,延长海洋腐蚀环境下结构的使用寿命,具有良好的经济效益和社会效益[7-10].

目前,大量研究集中在普通钢材锈蚀后的力学性能退化规律方面,而对锈蚀高强钢的相关研究甚少.鉴于此,本文通过室内快速腐蚀试验,获得不同腐蚀程度下Q690高强钢试件,对其进行循环往复加载试验.采用Ramberg-Osgood模型[11]拟……