鋼橋面板U肋與橫肋連接細(xì)節(jié)疲勞開裂的裝配式快速加固方法研究.pdf

1、正交異性鋼橋面板作為現(xiàn)代鋼橋廣泛采用的承載結(jié)構(gòu)體系具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于初期設(shè)計(jì)建造時(shí)經(jīng)驗(yàn)不足，焊接細(xì)節(jié)研究考慮不夠，運(yùn)營服役期內(nèi)交通流量增加等原因使得正交異性鋼橋面板出現(xiàn)不同程度的疲勞開裂，因此，針對正交異性鋼橋面板的維修加固研究勢在必行。傳統(tǒng)的疲勞開裂加固方法施工工藝復(fù)雜，工作條件要求較高，現(xiàn)場實(shí)施較為困難且需中斷交通，費(fèi)用高昂，由中斷交通所導(dǎo)致的不良社會影響以及直接和間接經(jīng)濟(jì)損失不可避免。發(fā)展對交通少干擾甚至零干擾的疲勞開裂的快速加

2、固方法，對于提升鋼橋結(jié)構(gòu)的服役質(zhì)量，降低養(yǎng)護(hù)維修成本極為重要，是當(dāng)前橋梁工程可持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的重要研究課題。本文針對正交異性鋼橋面板U肋與縱肋連接處的疲勞裂紋加固，開展了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　(1)回顧總結(jié)了正交異性鋼橋面板的疲勞開裂易損部位及開裂成因;調(diào)研分析了既有文獻(xiàn)對于正交異性鋼橋面板諸多疲勞易損細(xì)節(jié)疲勞開裂維修加固技術(shù)的研究，提出本文研究內(nèi)容。
　　(2)結(jié)合正交異性鋼橋面板節(jié)段模型試驗(yàn)，利用ANSYS

3、有限元軟件建立了有限元計(jì)算模型，提取模型計(jì)算的U肋與橫肋連接細(xì)節(jié)處距離焊趾5mm與8mm處的應(yīng)力結(jié)果并與試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢牲c(diǎn)處的實(shí)測值進(jìn)行驗(yàn)證對比，分析該處疲勞易損細(xì)節(jié)。
　　(3)建立正交異性鋼橋面板U肋與縱肋連接細(xì)節(jié)處疲勞裂紋，選定一系列初始裂紋長度，基于斷裂力學(xué)進(jìn)行裂紋模擬評估;得到在不同初始裂紋長度下的裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子，分析等效應(yīng)力強(qiáng)度因子與裂紋初始長度變化規(guī)律。
　　(4)采用裝配式角鋼快速加固正交異性鋼橋面板U肋與橫

4、肋連接細(xì)節(jié)產(chǎn)生的疲勞裂紋，通過比較裝配式加固前后裂紋尖端處的等效應(yīng)力強(qiáng)度因子來評判加固效果;參數(shù)分析討論了裝配式加固角鋼的角鋼長度、寬度和角鋼厚度對于裝配式快速加固效果的影響:比較發(fā)現(xiàn)加固角鋼的長度和寬度對于加固效果影響不顯著，角鋼厚度對于加固效果影響顯著。
　　(5)針對于裝配式加固角鋼，分析加固角鋼的受力性能對于裝配式快速加固效果的影響;分析裝配式加固后在加固角鋼和母材形成的新的應(yīng)力集中現(xiàn)象，評價(jià)不同加固板厚度對于應(yīng)力集中的改