腐蚀高强螺栓

强度衰减可预测

针对钢桥用高强螺栓，通过腐蚀表面分形维数定量评估轴向拉伸性能退化，并可直接预测不同腐蚀程度下螺栓的剩余承载能力。

Wei, Shichuan · Zhao, Wei · 辛灏辉 · 江进 · 喻莹

Construction and Building Materials 2024

参数信息

极限抗拉强度下降

2.5–6.8 %

承载能力下降

1.25–5.5 %

75%位移处荷载

340 kN

腐蚀表面分形维数

2.026–2.053

技术优势

定量评估腐蚀程度

利用腐蚀表面分形维数（2.026–2.053）对螺栓分类，定量反映拉伸性能退化，避免仅凭质量损失的粗略判断。

预测剩余承载能力

建立修正公式，根据分形维数预测不同腐蚀程度螺栓的极限抗拉强度，为在役螺栓评估提供依据。

模拟断裂过程

采用VGM断裂准则结合有限元模拟螺栓拉伸断裂，预测不同腐蚀程度下的性能退化。

应用场景

• 钢桥结构安全评估：用分形维数快速定量评估螺栓腐蚀后的剩余承载能力，避免逐根更换或盲目加固。
• 在役螺栓紧固件检测：现场测量表面分形维数即可评估在役螺栓性能退化，无需破坏性取样。
• 结构健康监测：将分形维数作为监测指标，实现螺栓性能退化的长期跟踪和预警。
• 高强螺栓材料：通过分形维数关联材料腐蚀程度与强度损失，为耐蚀螺栓材料选型提供依据。