活载效应下钢-混凝土组合梁表面涂层的疲劳应力分析
Fatigue Stress Analysis of Surface Coating of Steel-Concrete Composite Beam under Living Load Effect
摘 要
基于等效应力原则，采用内聚力模型，通过ANSYS-Workbench在钢-混凝土组合梁受力最大处建立局部模型，分析钢-混凝土组合梁表面涂层在活载作用下的破损机理及其疲劳寿命预测。结果表明：涂层干膜厚度在210～300 μm内，各层漆的拉应力从大到小依次为底漆、中间漆、面漆，各层漆的剪应力从大到小依次为中间漆、面漆、底漆，且随疲劳循环次数的增大，涂层体系越薄，面漆失效越快，抗疲劳性能越差；在只考虑活载效应时，干膜厚度为210 μm时面漆的疲劳寿命约为20.9 a；干膜厚度为300 μm时，面漆的疲劳寿命可达26.6 a。
防腐蚀涂层
有限元法
疲劳应力
寿命预测
steel-concrete composite beam
anticorrosive coating
finite element method
fatigue stress
life prediction
Abstract
Based on the principle of equivalent stress, the local model of steel-concrete composite beam was established by ANSYS-Workbench with cohesive force model. The damage mechanism of surface coating of steel-concrete composite beam and its fatigue life prediction under live load were analyzed. The results showed that when the dry film thickness of coating was 210 - 300 μm, the tensile stress of each layer of coating was primer coating, intermediate coating and finishing coating in order from large to small, the shear stress of each layer of coating was intermediate coating, finishing coating and primer coating in order from large to small, and with the increase of fatigue cycle times, the thinner the coating system, the faster the finishing coating would fail and the worse the fatigue resistance. When only live load effect was taken into account, the fatigue life of finishing coating was about 20.9 a when dry film thickness was 210 μm. When dry film thickness was 210 μm, the fatigue life of finishing coating could reach 26.6 a.
中图分类号 TU593 DOI 10.11973/fsyfh-202109013
所属栏目 应用技术
基金项目 甘肃省交通运输行科研项目资助（2020-08）
收稿日期 2021/1/26
修改稿日期
网络出版日期
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联系人作者蔺鹏臻(linpzh@126.com)
引用该论文: TANG Shirun,LIN Pengzhen,ZHAO Fukang. Fatigue Stress Analysis of Surface Coating of Steel-Concrete Composite Beam under Living Load Effect[J]. Corrosion & Protection, 2021, 42(9): 66
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