正交异性钢桥面板纵肋与桥面板连接细节的疲劳评估及修复措施

正交异性钢桥面板由于具有自重轻、极限承载力大等优点目前广泛应用于大、中跨径桥梁中,我国已建和在建的大跨径桥梁也大多采用正交异性钢桥面板.但由于正交异性钢桥面板结构构造复杂,受焊接残余应力影响大,钢桥面板直接位于车轮荷载的作用下,一些构造细节处极易发生疲劳开裂.以国内某大桥正交异性钢桥面板为例,针对纵肋与桥面板之间的疲劳...     

正交异性钢桥面板疲劳性能的影响分析

正交异性钢桥面板由于重量轻,极限承载力大,适用范围广,已广泛应用于大跨度公路桥梁钢箱梁。作为全焊接结构,由于其复杂的几何结构,在车轮载荷下的独特力性能,焊接操作引入的残余应力和焊接缺陷等导致正交异性钢桥面板疲劳开裂现象突出。在本文的研究中,首先分析了正交异性钢桥面板的力学特性和疲劳影响因素,然后提出了疲劳修复方法。     

基于波形钢板的钢箱梁正交异性桥面板静力特性研究

提出一种基于波形钢板的新型钢箱梁正交异性桥面板结构形式,该新型桥面板结构包括上顶板、波形钢板加劲肋、下顶板和横肋。通过有限元方法对新型正交异性板的横向传力特性进行分析,并研究了顶板厚度、横肋间距、横肋厚度等参数变化对新型结构疲劳热点应力的影响规律。研究结果表明:新型正交异性板具有双向受力的特点,与传统正交异性桥面板的受力模式明显不同,因此结构设计时需要加大横肋间距,才能充分发挥桥面板较明显的荷载横向分配特性;同时,基于构造参数的影响,提出了适合新型结构的构造参数,以充分发挥新型结构的优势,避免过于复杂的焊接构造。     

正交异性板纵肋—面板焊接接头热点应力分析

对某大桥正交异性钢桥面板的纵肋—面板焊接接头进行了热点应力法实体单元有限元分析,通过ABAQUS的模拟分析结果表明,轮压对于正交异性板钢桥面板的应力影响范围很小,对纵肋—面板焊接接头的应力提升不明显,接头非线性应力分布在距离焊趾0.4t的范围内,应力分布特点与以往针对平板焊接结构的热点应力研究成果相吻合。     

大尺寸纵肋顶板-U肋构造细节的受力分析

为研究正交异性钢桥面板横隔板无外切口大尺寸U肋-顶板焊接构造细节的疲劳性能,建立有限元模型,计算得到该构造细节在轮载作用下的应力随轮载位置变化的规律和相应应力幅,并与传统尺寸正交异性钢桥面板的受力情况进行对比。研究表明:大尺寸U肋正交异性钢桥面板的应力影响线较长,受力性能与传统正交异性钢桥面板有差别;当轮载作用在U肋上方面板的面积越多时,构造细节的应力越大;构造细节面板处的面外弯曲应力较大,而U肋腹板处的面外应力很小。     

正交异性桥面板结构疲劳和应力集中研究综述

<正>交异性钢桥面板具有自重轻,承载能力大,施工周期短等优点,在国内外的大、中跨径桥梁中得到广泛应用。由于车辆的反复荷载,桥面板疲劳裂缝和应力集中问题严重突出。本文结合有关正交异性钢桥面板疲劳的一些研究,阐述了正交异性钢桥面板细节构造的疲劳问题和相关结论,简述了钢桥面板的疲劳评估方法,并对正交异性钢桥面板的疲劳研究进行总结。     

桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响效应研究

为研究桥面铺装温度、表面不平顺度及车速等关键因素对正交异性钢桥面板纵肋与顶板焊接细节疲劳损伤的影响,提出考虑铺装层效应的车桥耦合动力模型,并采用健康监测实测数据对所提出的理论模型进行验证。在此基础上,以珠江口某超大跨径悬索桥正交异性钢桥面板为研究对象,量化各关键影响因素对其纵肋与顶板焊接细节的疲劳损伤累积效应的影响,并确定关键参数对疲劳损伤动力放大系数。研究结果表明:车桥耦合动力模型可以用于铺装层温度和车速等关键影响因素对疲劳损伤的影响效应;当桥面铺装温度为70℃且路面状况较差时,实际疲劳损伤为传统分析方法所得疲劳损伤的2. 5倍;该悬索桥正交异性钢桥面板在夏季最高气温时,钢桥面板实际疲劳损伤为基于传统分析方法所得疲劳损伤的2. 25倍,夏季某天平均的实际疲劳损伤为传统方法分析所得的1. 48倍;冬季某天平均的实际疲劳损伤为传统方法分析所得的0. 77。     

横隔板缺口形式对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响研究

以梯形及矩形截面形状的纵向加劲肋组合3种缺口类型的横隔板,建立正交异性闭口加劲钢桥面板有限元实体模型进行加载,用ANSYS程序计算分析了横隔板不同缺口形式的正交异性钢桥面板力学性能、正交异性钢桥面板、纵肋、横隔板三者连接处的应力状态以及不同缺口形式的正交异性钢桥面板疲劳性能,研究了横隔板缺口形式对正交异性钢桥面板静力力学性能以及疲劳性能的影响。     

正交异性钢桥面板的疲劳研究综述

正交异性钢桥面板是国内外大中跨径桥梁普遍采用的桥面结构形式,由于直接承受车轮荷载的反复作用,疲劳问题非常突出。详细阐述正交异性钢桥面板细节构造的疲劳研究概况和相关结论,简述钢桥面板的疲劳评估方法,并对正交异性钢桥面板的疲劳研究进行展望和建议。     

正交异性钢桥面板STC铺装施工工艺研究及应用

对广东某高速公路立交辅道桥钢箱梁结构正交异性钢桥面板STC铺装后、行车数年分析为工程背景进行研究,该桥面铺装利用STC超高韧性混凝土的强度和韧性,将STC层与钢桥面板通过剪力钉的焊接形成一种组合结构,显著提高了钢桥面的整体刚度,阻止正交异性钢桥面板疲劳开裂,并同时保护桥面铺装层不出现损坏,有效解决了钢桥面疲劳裂纹和铺装易损坏的问题,降低后期的维护成本。     

粉房湾长江大桥正交异性桥面板单元制作及变形控制

结合重庆粉房湾长江大桥钢结构工程实例,针对本工程特点与难点,详细介绍了桥面板的制作要点以及变形控制,包括钢板校正、U形肋拼装、焊接变形控制,板块摆放及约束,焊接顺序和方向,焊接校正方法及操作步骤。通过对正交异性桥面板单元制作及变形控制技术的研究,并应用于粉房湾长江大桥钢结构工程中,取得了良好的效果。     

不锈钢复合钢板在铁路钢桥上的应用技术

我国高速铁路钢桥均采用正交异性板钢桥面有碴线路。为提高钢桥面的防腐与使用寿命,合肥铁路枢纽南环线钢桁梁的桥面板采用了具有较高的强度、塑性、韧性、疲劳性能及优良抗腐蚀性能的321-Q345q-D不锈钢复合钢板。针对钢桥面系结构设计特点及制作与安装工艺需要,依据TB10212-2009《铁路钢桥制造规范》、GB/T13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》,对321-Q345q-D不锈钢复合钢板进行焊接工艺试验,其试验结果(数据)均满足设计与施工要求。经对不锈钢复合钢板的钢桥面制作与安装实践,对铁路钢桥推广应用不锈钢复合钢板提出改进建议。     

福厦铁路钢系杆拱桥有砟钢桥面防护体系设计与施工工艺研究

福厦铁路木兰溪及丘后特大桥128m钢系杆拱桥采用有砟正交异性钢桥面的结构形式,由于以前国内对铜桥面上的防腐、防水技术和材料方面没有进行系统研究,因此,联合铁道科学研究院金属及化学研究所,结合这两座桥,进行钢桥面防腐、防水试验研究,根据研究成果完成福厦铁路铜系杆拱桥正交异性钢桥面防护体系设计及施工工艺研究。     

对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析

国内近年来正交异性整体钢桥面体系不仅在公路钢桥,而且在铁路钢桥上得到大量的应用。首先介绍国内对正交异性钢桥面板应用的总体情况,包括还在建造和设计中的一些新桥。对正交异性钢桥面板疲劳构造细节进行分析,重点分析疲劳裂纹易发生部位和形成的原因。根据分析结果,设计出经简化且能包络实际受力最不利状态的试件进行疲劳试验。所涉及的构造细节包括桥梁实际工艺下的U肋与桥面板焊缝、U肋与横隔板之间有过焊孔和没有过焊孔时横隔板与桥面板焊缝、U肋嵌补段焊缝、U肋与横隔板之间挖孔焊缝,共计有6个构造细节。提出采用准热点应力统计方法确定正交异性钢桥面板构造细节名义应力的观点,对制定抗疲劳设计方法的研究技术路线作出归纳,进而提出正交异性钢桥面板疲劳设计方法的建议。     

高速铁路钢桁梁桥正交异性整体钢桥面板有效宽度的计算原则

对比现有国内外钢桥设计规范中计算钢桥面板有效宽度的计算方法和公式。分析普通铁路钢桁梁桥纵横梁明桥面系和高速铁路钢桁梁桥正交异性整体钢桥面系传力途径和受力特点的不同。得出现有规范中的公式只能计算平面受弯构件,如简支梁和连续梁的有效宽度,不适用于正交异性整体钢桥面系杆件的结论。在上述基础上,提出了计算正交异性整体钢桥面板有效宽度的原则。     

大跨钢桥桥面铺装结构受力分析

桥面铺装试验模型的横断面是两边各有一个闭口肋,中间有三个开口肋的结构,横向具有刚度不均匀性,不宜采用正交异性板弯曲理论进行计算。本文根据虎门大桥桥面铺装及室内试验模型的特性提出了钢桥面铺装力学分析方法,为钢桥面铺装设计与施工提供了一定的理论依据。     

大跨径悬索桥钢箱梁制造关键技术

目前,国内大跨径悬索桥钢箱梁多为全焊结构,具有结构复杂、熔透焊缝多,制造难度大等特点。以广州珠江黄埔大桥悬索桥钢箱梁为研究对象,对大跨径悬索桥钢箱梁关键技术:焊接质量、焊接变形、横隔板单元制作及钢箱梁总拼控制等方面进行研究。合理的工艺手段保证产品的焊接和总拼质量,取得良好效果。实践表明:焊缝一次探伤合格率达到96%以上,经过一次返修,超声波探伤全部合格。     

正交异性钢桥面板典型疲劳裂纹分类及其原因分析

正交异性钢桥面板的疲劳裂纹按照其产生的原因可分为两类:第一类由主应力引起,如纵肋对接焊接头部位;另一类由面外变形引起,如纵肋与面板焊接连接部位、纵肋与横肋交叉连接部位、腹板垂直加劲肋与面板焊接连接部位.这4种裂纹是迄今为止发现数量最多的裂纹.产生这些裂纹的原因分为外因和内因,外因就是反复作用的汽车活载,特别是超载车辆,...