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由于自然环境暴露试验的环境因素无法控制、试验周期长、试验结果重现性较差,试样丢失造成整个试验失败的风险较高。同时,现有的桥梁结构加速试验设备空间小,大多数仅能用于构件尺度上的加速试验,且难以与荷载加载装置进行耦合。因此有必要对桥梁结构环境/荷载耦合作用加速试验方法和设备体系进行深入研究,提出单一因素环境与荷载及多因素环境与荷载耦合作用下的加速试验方法,并开展环境与荷载耦合作用下的设备体系研究。对于分析桥梁数据、迅速查明桥梁失效原因、快速评定桥梁可靠性指标、构建我国桥梁长期性能保障体系、构建耐久性评价方法、提高公路设施的使用品质与寿命、降低寿命周期内的建养成本、保证营运安全和提高运输效率等都具有重要理论意义与工程应用价值。本文依托交通运输部建设科技项目“荷载与湿热环境耦合作用下粘贴加固梁桥耐久性关键技术研究”(No.2015318814190)、国家自然科学基金项目“交变荷载与侵蚀环境耦合作用下斜拉索腐蚀疲劳损伤机理与寿命预测模型研究”(No.51478071)、交通运输部应用基础研究项目“交变应力状态下斜拉桥拉索环境腐蚀损伤机理与性能评价方法研究”(No.2013319814180),主要研究内容和结果如下:①通过调研国内外有关盐雾腐蚀试验箱的研究资料,分析了其主要构造和主要技术参数,将盐雾试验箱、液压千斤顶和反力试验台进行集成,研制了盐雾环境/荷载耦合作用加速试验设备。收集和总结国内外有关拉索盐雾腐蚀的实验方法,在此基础上提出了一种用于交变荷载下拉索腐蚀的加速试验方法。②通过查阅国内外有关湿热试验箱的研究资料,结合试验室的步入式高低温湿热试验箱,设计了一套湿热环境/静荷载耦合作用加速试验设备。收集和总结国内外有关冻融循环试验、干湿循环试验和湿热试验的试验方法,在此基础上提出了上述三种环境与静荷载耦合作用下的加速试验方法。③调研了国内外有关电化学腐蚀试验的研究资料,在此基础上,将电化学腐蚀试验管、液压千斤顶和反力试验台进行集成,研制了电化学腐蚀环境/荷载耦合作用加速试验设备。收集和总结国内外有关拉索电化学腐蚀的实验方法,在此基础上提出了一种用于交变荷载下拉索腐蚀的加速试验方法。④调研了现有环境试验设备和荷载加载设备的相关资料,在此基础上,对桥梁结构大尺度可变空间环境模拟试验系统进行了设计。将桥梁结构大尺度可变空间环境模拟试验系统、大吨位多功能伺服动静力加载试验系统和反力架进行集成,设计了一套多功能环境/荷载耦合试验系统。结合本系统,提出了桥梁结构单一环境与静荷载、单一环境与疲劳荷载的加速试验方法和多因素环境与疲劳荷载作用下的加速试验方法。