正交异性钢桥面板的疲劳裂纹处治

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1、70世界桥梁2Ol6，44(1)正交异性钢桥面板的疲劳裂纹处治编译陈开利(中铁大桥局集团有限公司，湖北武汉430050)摘要：为给正交异性钢桥面板的疲劳裂纹处治提供参考，对桥面板与闭口肋、竖向加劲肋焊缝连接部位及纵肋与横肋的焊缝相交部位的疲劳损伤进行了研究。研究结果显示：重交通量及大型重车荷载是钢桥面板疲劳损伤的主要原因。桥面板与闭口肋相交的焊缝部位的疲劳损伤主要有焊缝走向裂纹和钢桥面板纵向裂纹。钢桥面板纵向裂纹可通过红外线和超声波等手段进行检测。针对钢桥面板疲劳损伤类型可采取多种处治措施，其中焊缝走向裂纹可采用确保熔深、换肋、桥面板SFRC铺装补强、焊接修补等措施进行修补，钢桥

2、面板纵向裂纹可采用加大桥面板厚度、设止裂孔、焊接修补等措施进行修补。关键词：正交异性钢桥面板；纵肋；横肋；加劲肋；疲劳裂纹；维修中图分类号：U448．36；U445．7文献标志码：A文章编号：1671—7767(2016)01—0070—071引言肉眼检查不易发现的难以处治的病害。随后，许多正交异性钢桥面板(以下简称“钢桥面板”)是由研究人员以“钢桥面板纵向裂纹”为研究中心，就正纵肋与横肋共同支撑桥面板的薄壁焊接结构。纵肋交异性钢桥面系的疲劳问题进行了研究，并取得了按肋的形式可分为闭口肋(U形肋)和开口肋2种。一些研究成果。2010年，土木学会组织并汇总了钢桥面板直接承受车轮荷载

3、的作用，对于交通量非2000年以后的研究成果，对《正交异性钢桥面板的常大的高速公路，疲劳荷载已威胁到了线路的安全疲劳》一书进行了修订与出版。该书以桥面板与闭运营。特别是在超过设计荷载的大型重车荷载作用口肋焊缝连接部位的疲劳损伤为中心，汇编了最新下，使得焊缝部位产生疲劳裂纹。的检测技术，修补、补强实例。日本的钢桥面板桥梁，大约在1955年前后开始采用开口肋，1970年前后开始使用闭口肋，1980年2钢桥面板的疲劳损伤在公路桥规范中规定钢桥面板纵肋焊缝必须进行验钢桥面板疲劳裂纹的修补、补强的定量评价难算，并修改了闭口肋钢桥面板的有关设计标准。以进行，理由为：①现行钢桥面板疲劳设计采用

4、疲劳1985年左右开始报道钢桥面板的疲劳损伤，到1990耐久性的构造细节，没有规定要根据应力进行疲劳年报道的数量在不断增加。1991年，在土木学会编验算；②桥的疲劳设计根据截面内力以公称应力为辑出版的《正交异性钢桥面板的疲劳》一书中，介绍标准进行钢桥面板的疲劳验算，桥面板的焊接为D了在重交通路线桥梁的钢桥面板的疲劳损伤，及以级，纵肋横肋交叉部位按荷载非传递肋十字接头(E本州四国联络桥为主的大跨度钢桥建设中所进行的级)考虑。钢桥面板承受的弯曲应力较大，按公称应疲劳试验情况。在该书中介绍的疲劳损伤实例，主力进行疲劳设计不恰当，应该按热点应力等板局部要是纵肋的现场(工地)焊接接头、主梁

5、竖向加劲肋弯曲应力的方法进行验算；③桥面板裂纹是从焊接上端焊缝部位、纵肋与横肋相交焊缝部位等。焊缝缺口处开始生成的裂纹，焊缝的疲劳验算困难，到20世纪90年代后期，钢桥面板的疲劳问题缺口处用应力扩大系数(K值)进行评价不恰当，可进一步得到重视。《正交异性钢桥面板的疲劳》一书采用FEM进行应力集中分析，与实际情况进行中，介绍了欧美各国钢桥面板与闭口肋焊缝连接部比较。位的疲劳损伤例子，也介绍了日本在钢桥面板与闭疲劳裂纹的发生受荷载条件、构造细节、制造工口肋焊缝连接部位发现疲劳裂纹的实例。在“钢桥艺的影响很大，同一构造细节在车轮荷载作用下全面板的纵向裂纹”的文章中特别提到这种裂纹是用部

6、作为修补对象，实际上，发生在桥面板侧的损伤、收稿日期：2015—07—07编译者简介：陈开利(1955一)，男，教授级高工，1978年毕业于西南交通大学桥梁工程专业，1985～1986年在日本研修桥梁设计与施工技术，2006年毕业于东北大学，工学博士(E-mail：bsri8352@163．corn)。正交异性钢桥面板的疲劳裂纹处治陈开利73梁下远距离测量，但必须有明确的温差出现时间。动进行相关同步处理。采用这种技术后，桥面板纵还可以采用超声波检测闭口肋内部是否有积水，即向裂纹、焊缝走向裂纹都可以检测出来。利用2个探头间肋表面传递的超声波衰减进行调查。由于离开数米的距离，1个地方

7、用5S左右的时4钢桥面板疲劳损伤的维修与补强间就可检查出是否有积水。4．1钢桥面板疲劳损伤的维修与补强基本原则3．2用超声波探伤试验检测裂纹钢桥面板疲劳损伤的维修与补强基本原则：一对钢桥面板纵向裂纹，可采用超声波仪进行检是要分析损伤原因，根据原因采取相应的对策；二是测。超声波探伤是在桥面板下面设置探头，可检测对于高应力损伤，应通过补强或改善形状来降低应出较浅的裂纹，它是利用折射角接近90。表面波的力；三是对于低疲劳强度的焊接，应变更焊接细节，超声波传递特性。对于收束型斜角探头(折