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高强螺栓止裂法修复含裂纹钢板疲劳受力性能

同济大学学报（自然科学版） 2021年第4期49卷 476-486页

作者：姜旭吕志林强旭红罗程巍张建东同济大学土木工程学院上海200092 江苏省交通科学研究院股份有限公司江苏南京210019

为了分析高强螺栓止裂法的止裂效果,首先基于带裂纹钢板的有限元模型探究孔径和螺栓预紧力参数对修复后钢板的应力分布和止裂机理的影响。随后对修复后的预裂钢板进行3组对比疲劳试验,评价了不同修复方法下的结构疲劳寿命,并与各国规范... 详细信息

为了分析高强螺栓止裂法的止裂效果,首先基于带裂纹钢板的有限元模型探究孔径和螺栓预紧力参数对修复后钢板的应力分布和止裂机理的影响。随后对修复后的预裂钢板进行3组对比疲劳试验,评价了不同修复方法下的结构疲劳寿命,并与各国规范相关S-N曲线进行比较。分析和试验结果表明:采用止裂孔法和高强螺栓止裂法均能延长损伤钢板的疲劳寿命,但高强螺栓止裂孔修复效率更优,其延长结构寿命是单纯止裂孔修复的9倍以上。以测点应力发生突变为疲劳失效判据时,单纯采用止裂孔修复不足以满足各国规范规定的疲劳强度等级,而高强螺栓止裂孔修复组明显高于AASHTO中A类细节等级,具有优异的抗疲劳性能。

关键词：钢桥钢板疲劳裂纹维修加固修复

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平板贯穿裂纹高强螺栓止裂加固试验研究

建筑结构 2022年第3期52卷 104-109页

作者：王贤强杨羿刘朵张建东陈春霖苏交科集团股份有限公司在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室南京211112 东南大学土木工程学院南京211189 河海大学土木工程学院南京210024

为了验证高强螺栓止裂对平板贯穿型疲劳裂纹的加固效果,基于有限元模拟探究了高强螺栓止裂加固机理,通过单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验,验证了高强螺栓止裂加固的有效性,定量比较了高强螺栓规格对修复后钢板疲劳寿命的影响。试... 详细信息

为了验证高强螺栓止裂对平板贯穿型疲劳裂纹的加固效果,基于有限元模拟探究了高强螺栓止裂加固机理,通过单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验,验证了高强螺栓止裂加固的有效性,定量比较了高强螺栓规格对修复后钢板疲劳寿命的影响。试验结果表明:单边裂纹钢板高强螺栓止裂加固后的疲劳寿命是传统止裂孔加固的近5倍,螺栓规格(螺栓直径、强度等级)对加固效果影响显著,单边裂纹钢板用10.9级M14高强螺栓止裂的疲劳寿命是8.8级M12高强螺栓的3倍以上。横隔板足尺模型高强螺栓止裂加固后疲劳寿命达到200万次以上,满足规范疲劳强度等级要求。单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验中,高强螺栓止裂后构件均表现出优异的抗疲劳性能。

关键词：平板贯穿型疲劳裂纹高强螺栓止裂加固正交异性钢桥面板维修加固疲劳寿命

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钢板-短锚结构修补张开型衬砌裂缝效果研究

铁道标准设计 2023年第9期67卷 142-148页

作者：徐靖威龚伦龚兴旺钟建王希元西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

为探明钢板-短锚结构修补张开型衬砌裂缝的效果,采用通用有限元软件ABAQUS对大偏心受压状态下经过钢板-短锚修补前后的钢筋混凝土衬砌力学特性、破坏形态进行对比。研究结果表明:(1)钢板-短锚结构修补裂损程度为30%、50%、70%的衬砌,相... 详细信息

为探明钢板-短锚结构修补张开型衬砌裂缝的效果,采用通用有限元软件ABAQUS对大偏心受压状态下经过钢板-短锚修补前后的钢筋混凝土衬砌力学特性、破坏形态进行对比。研究结果表明:(1)钢板-短锚结构修补裂损程度为30%、50%、70%的衬砌,相较于未修补的衬砌结构,极限承载力分别提升20.37%、24.22%、28.36%,跨中挠度值分别下降54.9%、32.5%、36.5%;(2)以衬砌裂损程度70%时极限承载力对应的跨中挠度值为基准,跨中挠度值由小到大分别为修补30%维修加固运营铁路隧道衬砌裂缝提供参考。

关键词：铁路隧道衬砌裂缝钢板-短锚结构维修加固力学特征数值模拟

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上跨电气化铁路系杆拱桥吊杆更换技术

世界桥梁 2023年第3期51卷 119-124页

作者：李东平吴尧窦勇芝朱万旭中铁桥隧技术有限公司江苏南京210061 桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004 柳州欧维姆机械股份有限公司广西柳州545005

顺河高架系杆拱桥为长90 m的下承式拱桥,是连接济南市南北交通的干线,并跨越胶济铁路济南东站西侧交通要道。检测发现该桥吊杆存在不同程度的损伤,需全部更换。新吊杆采用GJ15-19型环氧钢绞线整束挤压式吊杆,内部钢绞线采用5层隔离防腐... 详细信息

顺河高架系杆拱桥为长90 m的下承式拱桥,是连接济南市南北交通的干线,并跨越胶济铁路济南东站西侧交通要道。检测发现该桥吊杆存在不同程度的损伤,需全部更换。新吊杆采用GJ15-19型环氧钢绞线整束挤压式吊杆,内部钢绞线采用5层隔离防腐,以提高耐久性。桥梁跨越高铁等电气化线路,下部作业空间受限,施工窗口期短,采用配置转换梁的抱箍式临时兜吊系统和梁底移动式挂篮更换吊杆。抱箍式临时兜吊系统张拉端设置在拱肋与桥面之间,避免了施工对公路交通的影响,且抱箍可拆卸重复利用;转换梁和梁底移动式挂篮克服了梁下作业空间小的难题,实现了铁路运营零干扰的目标。吊杆更换时首先安装临时吊杆实现第一次荷载转移后拆除原吊杆,然后安装新吊杆实现第二次荷载转移,全桥吊杆更换完成后进行全桥调索,最后进行新吊杆防腐和临时吊杆拆除。吊杆更换后桥梁受力状态良好,桥面线形满足设计要求。

关键词：系杆拱桥吊杆更换钢绞线整束挤压式吊杆抱箍式临时兜吊体系转换梁梁底移动式挂篮体系转换维修加固

正交异性钢桥面板疲劳裂缝的维修加固方法综述

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建筑结构 2022年第S02期52卷 1821-1826页

作者：罗程巍姜旭强旭红吕志林上海大学力学与工程科学学院土木工程系上海200444 同济大学土木工程学院桥梁工程系上海200092 同济大学土木工程学院建筑工程系上海200092

正交异性钢桥面板是钢箱梁结构中的重要组成部分,尤其在大跨径桥梁中广泛应用。但国内外工程经验表明,对于大多承受重交通荷载运行的钢桥,其钢桥面板在使用数年或十几年后相继出现了疲劳破坏问题,因此解决钢桥面板疲劳开裂问题势在必行... 详细信息

正交异性钢桥面板是钢箱梁结构中的重要组成部分,尤其在大跨径桥梁中广泛应用。但国内外工程经验表明,对于大多承受重交通荷载运行的钢桥,其钢桥面板在使用数年或十几年后相继出现了疲劳破坏问题,因此解决钢桥面板疲劳开裂问题势在必行。为加深对钢桥面板疲劳开裂后疲劳裂缝的维修加固方法的认识,先对其疲劳裂缝加固的发展历程进行了阐述,再对钻孔止裂法、机械修复和热修复法、疲劳裂纹切除复焊、螺栓连接或加补强板、混凝土铺装改进、SPS结构(夹层板加固系统)、冷维护和碳纤维增强复合材料加固等几种主要修复方法进行了介绍。最后对形状记忆合金加固的新方法进行了展望,并指出了目前正交异性钢桥面板疲劳裂缝的维修加固仍存在的问题。

关键词：维修加固疲劳裂缝正交异性钢桥面板修复

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胜利黄河大桥维修改造关键技术

世界桥梁 2022年第5期50卷 109-116页

作者：吴军鹏卜令涛刘康朱磊山东省交通规划设计院集团有限公司山东济南250031

胜利黄河大桥为主跨288 m正交异性板钢箱梁斜拉桥,1987年建成通车。2019年检测主桥总体技术状况为四类,斜拉索超龄服役,且个别斜拉索索力偏差较大;支座橡胶挤出,支反力偏离理论值;主梁钢构件防护涂装基本失效,钢箱梁底板、节点锈蚀严重... 详细信息

胜利黄河大桥为主跨288 m正交异性板钢箱梁斜拉桥,1987年建成通车。2019年检测主桥总体技术状况为四类,斜拉索超龄服役,且个别斜拉索索力偏差较大;支座橡胶挤出,支反力偏离理论值;主梁钢构件防护涂装基本失效,钢箱梁底板、节点锈蚀严重;正交异性板局部开裂。针对主要病害情况,对大桥进行维修改造,全桥斜拉索更换成1860 MPa的平行钢丝索,采用分步迭代算法调整索力;支座更换成GPZ盆式橡胶支座,调整支反力;钢箱梁U肋嵌补段更换为栓焊组合连接结构,横肋在距离裂缝尖端20 mm处打止裂孔,并采用两钢板“夹”固,纵、横肋连接处采用L形钢板加固,底板喷砂除锈后采用钢板增大截面加固;桥面系进行了55 mm厚UHPC+30 mm厚SMA改造,并结合抗风构造优化改造了排水系统。经维修改造,改善了大桥受力状态,提高了结构的安全性和耐久性。

关键词：斜拉桥桥梁病害斜拉索更换支座更换钢箱梁加固桥面系改造维修加固

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软土地基桥梁的墩梁错位病害评估分析及处治

桥梁建设 2019年第A01期49卷 26-32页

作者：侍刚李鸥何祖发吕宏奎中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034 桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034

为评估软土地基桥梁的墩梁错位对桥梁结构安全的影响并进行合理的处治,以某五跨一联的城市高架桥为例进行研究。对该桥墩梁错位、墩柱倾斜开裂的病害进行应急检测、结构验算和桩土效应计算,分析病害发生的原因及影响程度。结果表明:由... 详细信息

为评估软土地基桥梁的墩梁错位对桥梁结构安全的影响并进行合理的处治,以某五跨一联的城市高架桥为例进行研究。对该桥墩梁错位、墩柱倾斜开裂的病害进行应急检测、结构验算和桩土效应计算,分析病害发生的原因及影响程度。结果表明:由于桥位处于软土地基,短期内有大范围不平衡堆土,导致该联桥梁的基础和桥墩出现严重横向偏位,墩顶防落梁挡块被挤坏;大部分墩柱开裂严重,最大裂缝宽度0.63mm,墩柱最大倾斜率16.8‰;部分墩柱开裂截面已处于塑性状态,桩基的偏心受压或抗剪承载力不能满足要求,桩基横向偏位较大,最大裂缝宽度验算结果也超过规范限值。根据检测评估结果,采用临时性应急措施与永久性维修加固相结合的多层次处治方案,恢复了该桥的正常使用功能,保障了桥梁结构的安全运营。

关键词：高架桥墩梁错位软土地基墩柱桩基础结构验算维修加固

高桩码头梁体预应力碳纤维板加固与增大截面加固法的对比试验

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水运工程 2022年第11期 80-85,92页

作者：李帅杨帅王翔孟岩中交四航工程研究院有限公司广东广州510230

在老旧码头结构维修加固中加固方法的选择对于加固效果、施工难度、经济成本来说都具有非常重要的意义。为研究预应力碳纤维板加固方法与增大截面加固方法的特点,比较两种加固方法的可行性与加固效果,进行室内梁体抗弯对比试验。结果表... 详细信息

在老旧码头结构维修加固中加固方法的选择对于加固效果、施工难度、经济成本来说都具有非常重要的意义。为研究预应力碳纤维板加固方法与增大截面加固方法的特点,比较两种加固方法的可行性与加固效果,进行室内梁体抗弯对比试验。结果表明,预应力碳纤维板加固法相对于其他方式的加固效果更好;预应力的提升对于提升构件的承载能力也有一定的帮助;设置初载对于构件的开裂荷载也有一定的提升。

关键词：维修加固对比试验预应力碳纤维板

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九江长江大桥公路桥面改造施工关键技术

桥梁建设 2020年第6期50卷 110-115页

作者：蔡国强王亚龙娄松中国铁路南昌局集团有限公司江西南昌330009 中铁大桥局武汉桥梁特种技术有限公司湖北武汉430074 桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034

九江长江大桥为公铁两用连续钢桁梁桥,上层为公路桥、下层为铁路桥。该桥公路桥运营后长期处于超负荷状态,且车辆荷载超过了原设计标准,为提高公路交通通行能力,对公路桥面进行升级改造:正桥公路钢横梁以上部分(包括公路钢纵梁、混凝土... 详细信息

九江长江大桥为公铁两用连续钢桁梁桥,上层为公路桥、下层为铁路桥。该桥公路桥运营后长期处于超负荷状态,且车辆荷载超过了原设计标准,为提高公路交通通行能力,对公路桥面进行升级改造:正桥公路钢横梁以上部分(包括公路钢纵梁、混凝土桥面板等)整体更换为正交异性钢桥面板,引桥增加横向联系并进行缺陷修补,全桥桥面系重新铺筑。在公路桥面升级改造施工中,采用了全断面防护隔离技术,确保了改造期间铁路线的正常运营;采用静力切割拆除既有混凝土桥面板,降低了对既有结构的扰动影响;采用提升站和双主梁、轨行式自平衡过孔架板机架设钢桥面板,实现了钢桥面板的快速架设。

关键词：公路铁路两用桥连续钢桁梁公路桥面钢桥面板防护隔离技术静力切割拆除维修加固