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钢箱梁横隔板-U肋连接焊缝疲劳裂纹钻孔止裂维修效果分析

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2023年第3期47卷 522-527页

作者：肖龙傅中秋沈翔房亮宁波市杭州湾大桥发展有限公司宁波315328 河海大学土木与交通学院南京210098

针对横隔板-U肋焊缝细节疲劳裂纹的钻孔止裂维修方法,建立有限元模型分析不同长度裂纹下止裂孔的孔边应力及横隔板-U肋焊缝应力.设计局部足尺模型试验,分别针对四种孔径和两种孔位下的止裂效果及未钻孔侧的裂纹扩展速率进行研究,监测实... 详细信息

针对横隔板-U肋焊缝细节疲劳裂纹的钻孔止裂维修方法,建立有限元模型分析不同长度裂纹下止裂孔的孔边应力及横隔板-U肋焊缝应力.设计局部足尺模型试验,分别针对四种孔径和两种孔位下的止裂效果及未钻孔侧的裂纹扩展速率进行研究,监测实桥横隔板-U肋焊缝裂纹在钻孔前后的应力,评估钻孔止裂对于延缓裂纹扩展、改善疲劳性能的作用.结果表明:在裂纹尖端钻孔会显著增大同侧横隔板-U肋焊缝的应力,削弱其疲劳性能;相对较大的止裂孔孔径对于延缓裂纹扩展的作用更为显著,且孔径小幅增大不会影响未钻孔侧裂纹的扩展速率及疲劳寿命;在裂纹尖端钻孔能显著减小高应力幅的循环次数,降低疲劳损伤累积,改善其疲劳性能.

关键词：钢箱梁横隔板-U肋焊缝疲劳裂纹钻孔止裂应力

钢板梁桥主梁腹板焊缝疲劳成因与构造优化分析

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重庆交通大学学报(自然科学版) 2023年 81-88页

作者：姚悦吉伯海杨良泽傅中秋河海大学土木与交通学院

针对钢板组合梁桥钢主梁腹板焊缝的疲劳开裂问题,建立四跨连续钢板组合梁桥全局模型与带小横梁的钢主梁节段模型。针对典型开裂部位腹板间隙,分析其面外变形特征,对比不同构造形式下腹板与竖向加劲肋焊缝的应力特征,明确疲劳开裂成因与... 详细信息

针对钢板组合梁桥钢主梁腹板焊缝的疲劳开裂问题,建立四跨连续钢板组合梁桥全局模型与带小横梁的钢主梁节段模型。针对典型开裂部位腹板间隙,分析其面外变形特征,对比不同构造形式下腹板与竖向加劲肋焊缝的应力特征,明确疲劳开裂成因与面外变形作用机理。基于上述成因分析,提出一种提升抗疲劳性能的构造优化方法。结果表明:横向加劲肋对主梁腹板产生向主梁内侧、竖直向下的“拉拽”作用,其为导致腹板间隙出现面外变形的直接原因;切削横向加劲肋底部的方法可将局部应力峰值下降80%以上,有效缓解应力集中,降低外荷载导致的疲劳损伤。

关键词：桥梁工程钢板梁桥腹板间隙疲劳面外变形构造优化

钢板梁桥腹板加劲肋焊缝疲劳开裂后的应力特征

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河海大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 69-75页

作者：史国刚吉伯海陈壮壮姚悦傅中秋江苏省交通运输厅公路事业发展中心江苏南京210004 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

通过建立钢板梁桥节段有限元模型分析了主梁腹板与加劲肋连接焊缝部位的开裂特征,基于最不利车辆荷载位置分析了腹板间隙不同横向荷载位置下的正应力与剪应力特征,以及裂纹长度的变化对腹板面外变形的影响;通过对比不同裂纹长度时裂纹... 详细信息

通过建立钢板梁桥节段有限元模型分析了主梁腹板与加劲肋连接焊缝部位的开裂特征,基于最不利车辆荷载位置分析了腹板间隙不同横向荷载位置下的正应力与剪应力特征,以及裂纹长度的变化对腹板面外变形的影响;通过对比不同裂纹长度时裂纹尖端和裂纹最深点的应力强度因子值,分析了裂纹长度对裂纹前缘的受力特征以及扩展速率的影响。研究结果表明:围焊端部受弯矩、剪力共同作用,裂纹沿着围焊端部时,以Ⅰ型裂纹为主,裂纹远离围焊端部向腹板扩展时,裂纹深度扩展加速;当裂纹贯穿腹板时,面外变形明显增大,腹板剪应力作用更为明显,裂纹扩展速率明显提升。

关键词：钢板梁桥加劲肋焊缝裂纹腹板间隙剪应力应力强度因子

弯曲荷载作用下平板贯穿裂纹钻孔止裂试验研究

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建筑钢结构进展 2019年第4期21卷 54-60页

作者：姚悦傅中秋王益逊吉伯海河海大学土木与交通学院

通过对15个预制裂纹平板试件进行疲劳加载,研究了弯曲荷载作用下钢桥面板钻孔止裂的止裂机理、钢板疲劳性能与影响止裂效果的因素。分析了钻孔后孔边萌生裂纹的起裂点、扩展路径与测点应力变化,对比了不同止裂孔孔位及孔径对试件剩余疲... 详细信息

通过对15个预制裂纹平板试件进行疲劳加载,研究了弯曲荷载作用下钢桥面板钻孔止裂的止裂机理、钢板疲劳性能与影响止裂效果的因素。分析了钻孔后孔边萌生裂纹的起裂点、扩展路径与测点应力变化,对比了不同止裂孔孔位及孔径对试件剩余疲劳寿命的影响。研究结果表明:在弯曲荷载作用下,打孔后的再次开裂点位于原裂纹尖端前方孔壁点,并沿原裂纹方向扩展,孔边裂纹在钢板上、下表面共同扩展;随着裂纹的扩展,裂纹尖端区域能承受的最大应力值逐渐降低;该试验结果表明:止裂孔孔位在0.5 D^1.0 D之间的止裂效果较好,增大孔径可以延长钢板的剩余疲劳寿命。

关键词：钢桥面板疲劳裂纹裂纹扩展止裂孔孔位孔径剩余疲劳寿命

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近年国内桥梁倒塌事故原因分析

土木工程学报 2010年第S1期43卷 495-498页

作者：吉伯海傅中秋河海大学江苏南京210098

自2000年以来,国内媒体公开报道的我国非地震引起桥梁倒塌事故共85起。论文对事故的原因进行分析,并按照桥梁建造、服役过程对倒塌原因进行分类,提出预防倒塌事故发生的对策。事故分析表明,桥梁倒塌原因可分为设计施工不合理、撞桥和超... 详细信息

自2000年以来,国内媒体公开报道的我国非地震引起桥梁倒塌事故共85起。论文对事故的原因进行分析,并按照桥梁建造、服役过程对倒塌原因进行分类,提出预防倒塌事故发生的对策。事故分析表明,桥梁倒塌原因可分为设计施工不合理、撞桥和超载、自然灾害、加固拆除不合理、桥梁病害、人为活动等六类。除地震外,设计施工不合理所引起的桥梁倒塌事故数目最大。而事故的发生大多是多种原因综合作用的结果。根据原因的分析结论,提出了深入进行科学研究、建立完善的安全保障体系、加大桥梁维护管理力度等预防桥梁倒塌事故发生的对策。

关键词：桥梁倒塌事故倒塌原因对策

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钢桥面板疲劳裂纹特征定量检测方法研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2016年第1期48卷 72-76,88页

作者：傅中秋张呈奕吉伯海袁周致远河海大学土木与交通学院江苏南京210098

为研究钢桥面板疲劳裂纹特征的定量检测方法,对10个试件的疲劳裂纹进行超声波定量检测试验.考虑疲劳试件裂纹特征,改进己有人工裂纹特征的超声波检测方法,对比检测结果与实际疲劳断面,验证检测方法效果.试验结果表明:取裂纹开口回波代... 详细信息

为研究钢桥面板疲劳裂纹特征的定量检测方法,对10个试件的疲劳裂纹进行超声波定量检测试验.考虑疲劳试件裂纹特征,改进己有人工裂纹特征的超声波检测方法,对比检测结果与实际疲劳断面,验证检测方法效果.试验结果表明:取裂纹开口回波代替裂纹尖端回波,采用1/3测长法检测疲劳裂纹长度具有更好的效果;裂纹长度检测值具有较高的精度,可认为检测值等于实际值;裂纹深度、角度检测值均与实际疲劳试件断面特征吻合较好,修正误差后可作为安全评定的参考.

关键词：钢桥面板疲劳裂纹特征定量检测超声检测

钢箱梁桥相对支座位置纵向偏移施工误差限值研究

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森林工程 2023年第2期39卷 148-156页

作者：贾正伟傅中秋何斌苑青海河海大学土木与交通学院南京210098 浙江交工集团股份有限公司杭州310000

针对钢箱梁体支座设计位置相对偏移误差,建立钢箱梁的全桥模型,研究不同支座位置偏移情况下的局部变形和应力。通过提取跨中、支座上方顶板竖向变形,分析支座偏差对顶板结构位移的影响。基于横隔板、加劲构件和底板交界处的应力,研究不... 详细信息

针对钢箱梁体支座设计位置相对偏移误差,建立钢箱梁的全桥模型,研究不同支座位置偏移情况下的局部变形和应力。通过提取跨中、支座上方顶板竖向变形,分析支座偏差对顶板结构位移的影响。基于横隔板、加劲构件和底板交界处的应力,研究不同支座偏差下局部峰值应力的变化规律。结果表明,梁体相对支座偏移对钢箱梁顶板与横隔板变形及受力的影响较小。竖向加劲板与底板均在支座偏移50 mm后,构件峰值应力及局部应力增幅显著,顶推施工中应重点监测。考虑到竖向加劲板为支座偏差下的钢箱梁最不利构件,建议取50 mm为支座偏移限值,以确保顶推施工安全,但具体偏移限值需参考实际施工。

关键词：钢箱梁顶推施工支座偏移钢梁挠度局部应力

钢桁梁桥横梁与弦杆节点切削的疲劳性能提升方法

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南京理工大学学报 2023年第1期47卷 133-140页

作者：李传喜吉伯海傅中秋姚悦河海大学土木与交通学院江苏南京210098

为了降低横梁与弦杆节点开裂风险,提出了一种节点切削的疲劳性能提升方法。通过建立钢桁梁桥有限元模型,明确了横梁腹板间隙疲劳开裂的根本成因。基于开裂成因,对横梁端部上翼缘进行切削,通过对比不同切削参数对局部细节受力特征的影响... 详细信息

为了降低横梁与弦杆节点开裂风险,提出了一种节点切削的疲劳性能提升方法。通过建立钢桁梁桥有限元模型,明确了横梁腹板间隙疲劳开裂的根本成因。基于开裂成因,对横梁端部上翼缘进行切削,通过对比不同切削参数对局部细节受力特征的影响,得到了合理的切削参数范围。结果表明,桥面混凝土板与纵梁对横梁约束是腹板间隙开裂的根本成因;上翼缘切削有效地改善了腹板间隙受力状态,降低了开裂风险;建议切削点至焊缝的距离取30~70 mm,切削半径取75~150 mm。

关键词：钢桁梁桥腹板间隙面外变形节点切削疲劳性能提升

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车轮荷载下钢箱梁疲劳构造细节应力等级评定

河海大学学报（自然科学版） 2014年第5期42卷 416-421页

作者：吉伯海赵端端傅中秋汪锋沈丹雯河海大学土木与交通学院江苏南京210098 江苏扬子大桥股份有限公司江苏靖江214000 苏州市交通工程质量监督站江苏苏州215000

针对车轮荷载作用下钢箱梁的疲劳构造细节等级评定问题,基于应力影响线,研究钢箱梁9种疲劳构造细节的局部疲劳应力。根据等效损伤原理对最大应力幅进行修正,并以此为依据划分钢箱梁疲劳构造细节。结果表明:车轮荷载对钢箱梁9种疲劳构造... 详细信息

针对车轮荷载作用下钢箱梁的疲劳构造细节等级评定问题,基于应力影响线,研究钢箱梁9种疲劳构造细节的局部疲劳应力。根据等效损伤原理对最大应力幅进行修正,并以此为依据划分钢箱梁疲劳构造细节。结果表明:车轮荷载对钢箱梁9种疲劳构造细节的应力影响范围均较小,横隔板与顶板、纵肋相交处的应力影响范围为横隔板间距;顶板与纵肋相交处、纵肋对接处以及顶板对接处,应力影响范围为横隔板间距的1/2。钢箱梁横隔板与纵肋相交处的修正等效应力幅最大,纵肋对接处的修正等效应力幅最小。考虑受力和施工质量,钢箱梁疲劳构造细节可划分为5个疲劳应力等级,并给出9种疲劳构造细节对应的等级。

关键词：钢箱梁车轮荷载疲劳构造细节等效应力幅疲劳应力等级