正交异性钢桥面板U肋嵌补段焊缝疲劳裂纹加固

公路正交异性钢桥面板疲劳性能及控制措施正交异性钢桥面板具有自重轻、承载力大、施工速度快等优点,广泛应用于大跨度桥梁,但其构造复杂,焊缝众多,疲劳开裂问题十分严重。

减少焊缝是改善正交异性钢桥面板疲劳性能的重要途径之一,大纵肋正交异性钢桥面板正是符合这种设计理念的一种结构形式。

本文采用有限元方法对大纵肋正交异性钢桥面板的疲劳性能进行了研究,讨论了构造参数对疲劳性能的影响,对比了与普通纵肋正交异性钢桥面板的疲劳性能,最后对疲劳开裂控制措施进行了总结和思考,并验证了正交异性板-UHPC组合桥面板加固方法控制疲劳裂纹的显著作用。

具体工作如下:(1)阐述了正交异性钢桥面板的发展历程,疲劳理论及成果,提出本文的研究内容和方法。

(2)建立普通纵肋和大纵肋正交异性钢桥面板两种有限元模型,采用四种规范,计算了三种常见疲劳细节的等效应力幅,研究两种纵肋疲劳性能的差异,并比较评判按照各国规范计算等效应力幅的区别。

(3)分别改变普通纵肋和大纵肋正交异性钢桥面的顶板、U肋和横肋板的厚度,研究了构造参数变化对两种纵肋疲劳性能影响的差异。

(4)针对给定尺寸的普通纵肋和大纵肋正交异性钢桥面板,建立了铺装层实体的有限元模型,同时改变铺装层弹性模型,考查了桥面铺装对两种纵肋疲劳性能改变的差异。

(5)介绍正交异性钢桥面板疲劳裂纹修复加固的措施和方法,验证了正交异性板-UHPC组合桥面板加固方法控制疲劳裂纹的显著作用,并指出研究面临的问题,为后来研究者提供参考。

目录第4 章虎门大桥正交异性钢桥面板疲劳问题研究 (2)4.1 绪论 (2)4.1.1 正交异性钢桥面板的发展概况 (2)4.1.2 正交异性钢桥面板的疲劳细节 (9)4.2 虎门大桥疲劳裂纹现状及成因 (18)4.2.1 虎门大桥疲劳裂纹现状 (18)4.2.2 虎门大桥疲劳裂纹的成因分析 (22)4.3 正交异性钢桥面板局部应力分析 (28)4.3.1 有限元分析模型 (28)4.3.2 单轮荷载作用下桥面板应力分布 (30)4.3.3 跨中加载时横隔板处应力分析 (33)4.3.4 轮压荷载接触面积的影响分析 (33)4.3.5 双轴作用下桥面板应力分布 (34)4.3.6 结论 (35)4.4 正交异性钢桥面疲劳裂纹加固方法研究 (36)4.4.1 桥面疲劳裂缝的位置和形式 (36)4.4.2桥面疲劳裂纹加固的方法 (37)4.4.3实际加固案例 (39)4.4.4结论 (43)4.5 正交异性钢桥面板构造细节疲劳强度的研究 (44)4.5.1 概述 (44)4.5.2 焊接连接的疲劳评估 (45)5.5.3 欧洲规范3有关疲劳强度规定 (47)4.5.4 肋板与桥面板的焊接连接的疲劳试验研究 (52)4.5.5 肋板与桥面板的焊接连接的试验数据统计分析 (61)4.5.6 结论 (65)4.6 小结 (65)参考文献 (66)第 4 章虎门大桥正交异性钢桥面板疲劳问题研究4.1 绪论4.1.1 正交异性钢桥面板的发展概况由于二战以后，德国钢材短缺，为节省材料，德国工程师建桥时采用了正交异性钢桥面板。

早在1934年，Leonhardt教授就对此类桥面板进行了试验，并开发了相关的计算分析方法。

正交异性钢桥面板采用钢板下设纵横肋，上设铺装层作为桥面，纵肋有开口和闭口两种形式，如图4.1-1所示。

正交异性钢桥面板在现代钢桥中被广泛应用。

图4.1-1 正交异性钢桥面板示意1) 正交异性钢桥面板的优点：正交异性钢桥面板具有：(1) 自重轻，（2）可作为主梁的一部分参与共同受力；(3) 极限承载力大；（3）适用范围广等优点。

正交异性钢桥面板U肋嵌补段焊缝疲劳裂纹加固摘要; 本文调查研究了某大跨度桥梁正交异性钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝位置疲劳裂纹，采用安全寿命法分析了疲劳裂纹产生的原因，提出了U肋嵌补段疲劳裂纹加固方案。

关键词: 正交异性钢桥面板，U肋嵌补段，疲劳裂纹，加固Abstract: In this paper the research of a long-span Bridges orthotropic steel bridge panel U rib fill section embedded butt weld position fatigue crack, the safety life was analyzed the reasons of the fatigue crack, and put forward the U rib for fatigue crack embedded for strengthening project.Keywords: orthotropic steel bridge panel, U ribs for embedded section, the fatigue crack, reinforcement1 引言正交异性钢桥面板是由纵、横互相垂直的加劲肋连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构，以其自重轻、承载能力强和整体性好等优点在国内外大跨度桥梁中得到广泛应用，如日本的明石海峡大桥、法国的诺曼底大桥和中国的苏通长江大桥等都采用了正交异性钢桥面板的形式。

U肋嵌补段是大跨度钢桥节段施工过程中两个相邻节段预留的在现场拼装的U肋，对于桥面顶板的U肋嵌补段，在现场拼装焊接时要采用仰焊工艺，焊接质量不易保证，在重载交通下容易产生疲劳裂纹，是正交异性钢桥面板典型的疲劳细节之一。

本文通过对某大跨度桥梁的正交异性钢桥面板U肋嵌补段的疲劳裂纹进行分析研究，提出了此类疲劳裂纹的加固方案。

新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法一、前言随着交通运输的快速发展，桥梁的使用频率也在不断增加。

为了确保桥梁的可靠性和安全性，在桥梁建设中需要使用高质量的桥面板。

新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法应运而生，其具有高强度、抗疲劳性好等优点，能够提高桥梁的使用寿命和承载能力。

二、工法特点该工法采用新型抗疲劳正交异性钢桥面板，通过U肋双面组焊修施工工法进行安装。

以下是该工法的特点：1. 高强度：新型抗疲劳正交异性钢桥面板具有较高的强度和刚度，能够提高桥梁的承载能力。

2. 抗疲劳性好：钢桥面板采用了特殊工艺和材料，具有良好的抗疲劳性能，降低了桥梁的维修频率。

3. 施工简便：U肋双面组焊修施工工法采用了现代化的焊接技术，施工简单方便，高效率。

4. 长寿命：因为采用了高质量的材料和专业的施工工法，所以新型抗疲劳正交异性钢桥面板具有较长的使用寿命。

三、适应范围该工法适用于各类桥梁的建设和维修，可以满足各种不同类型和规模的桥梁项目的需求。

四、工艺原理该工法通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析和解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。

五、施工工艺该工法的施工过程分为以下几个阶段：1.准备工作：包括现场测量，材料准备，机具设备的布置等。

2. 钢桥面板安装：将钢桥面板安装在桥梁上，通过U肋双面组焊修施工工法进行焊接连接。

3. 焊接工艺控制：对焊接参数进行控制，确保焊接质量。

4. 检验与验收：对焊接质量进行检验与验收，包括焊缝的无损检测、外观检查等。

六、劳动组织该工法涉及到焊接工人、吊装工、检验员等多个工种，需要合理安排劳动组织，提高施工效率。

七、机具设备该工法所需的机具设备包括焊接机、起重机、角磨机等。

这些机具设备具有良好的性能和使用方法，能够满足施工的需要。

八、质量控制为了确保施工过程中的质量达到设计要求，该工法采取了多项质量控制措施，包括焊接过程的参数控制，焊缝的无损检测等。

正交异性钢桥面板疲劳性能与疲劳裂缝修复方法研究正交异性钢桥面板具有承载力高、自重轻、便于施工等优点,解决了桥梁结构自重、承重和跨径之间的矛盾,被广泛应用于大跨度桥梁中。

随着我国经济的发展,公路交通量的增加,桥梁承受的车辆作用次数越来越多,荷载也越来越大,正交异性钢桥面板桥梁出现疲劳开裂的现象频繁出现,不仅降低了桥面板的承载力,也缩短了桥梁的使用寿命,成为大跨度桥梁典型的问题。

U肋-顶板焊缝裂缝是正交异性钢桥面板常见的一种疲劳裂缝,目前对于这种疲劳裂缝的研究,多集中于单个小尺寸试件,但实际上桥面板疲劳开裂后应力发生重分布,开裂后小尺寸试件的疲劳性不能反映实际结构中桥面板U肋-顶板焊接处的疲劳性能。

另外,实际使用中出现疲劳裂缝的桥面板需要进行修复,目前的疲劳裂缝修复方法比较单一,缺乏多种方法组合进行修复的研究。

因此,深入开展正交异性钢桥面板疲劳性能及疲劳裂缝修复方法的研究具有重要意义。

本文结合国家基础性项目(973项目)“特大跨桥梁安全性设计与评定的基础理论研究”的子课题“多因素作用下特大跨桥梁性能演化特征”(2015CB057703),开展了多尺寸(长度)正交异性钢桥面板疲劳性能与疲劳裂缝修复方法的研究。

本文主要研究内容和结论如下:(1)参照某桥桥面板尺寸制作了5组32个不同长度的疲劳试验试件,对试件进行有限元分析明确了荷载下试件的应力分布,确定了应变监测位置,制定了疲劳试验方案。

(2)对桥面板试件进行了疲劳试验,研究了试件疲劳裂缝扩展、刚度退化、疲劳寿命和断口形貌。

研究表明,试件疲劳裂缝的产生和扩展分4个阶段,即裂缝萌生、裂缝宏观扩展、裂缝贯穿板厚和疲劳断裂;随着疲劳加载次数的增加,试件刚度逐渐降低,当试件刚度退化率达0.1时,试件剩余寿命约为总疲劳寿命的20%;将疲劳试验结果与规范的S-N曲线比较,证明规范抗疲劳设计公式是保守的;根据试件长度建立了L-S-N曲线;试件疲劳断口均为平断口,分为疲劳源区、疲劳裂缝稳定扩展区和瞬时断裂区,开裂位置的应力幅越小则循环次数越多且瞬断区面积越小。

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
冯亚成;王春生
【期刊名称】《钢结构》
【年(卷),期】2011(026)002
【摘要】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细节采用欧洲规范进行了疲劳寿命的评估,并参考国内外已有研究成果对此处的疲劳裂纹提出修复措施,可为桥面板的修复提供参考.
【总页数】5页(P27-30,63)
【作者】冯亚成;王春生
【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安,710043;长安大学,西
安,710064
【正文语种】中文
【相关文献】
1.正交异性钢桥面板U肋与桥面板焊缝连接处疲劳试验研究 [J], 吕彭民;李大涛
2.UHPC铺装正交异性钢桥面板纵肋−面板焊缝构造细节的疲劳研究 [J], 祝志文;
文鹏翔;李健朋;李积泉;麦鹏
3.正交异性钢桥面板纵肋与横肋连接构造细节 [J], 吴臻旺;郑凯锋;苟超;栗怀广
4.正交异性钢桥面板U肋与横隔板细节处疲劳分析 [J], 邓南忠;赵昆;曾泽润
5.正交异性钢桥面板U肋与桥面板连接处焊缝的疲劳评估 [J], Samol Ya;Kentaro Yamada;Toshiyuki Ishikawa;谭康荣(翻译)
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新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法一、前言在大家工作、学习、生活中，都会遇到需要铺设钢桥面板的情况。

而钢桥面板在使用一段时间后，很容易出现疲劳断裂，从而导致严重的安全事故发生。

此时，需要一种抗疲劳的新型钢桥面板来规避这些危险。

本文将介绍一种新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法，该工法能够有效地提高钢桥面板的使用寿命，保障人们的财产安全和生命安全。

二、工法特点新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法具有以下几个特点：1. 该工法采用正交异性钢板作为钢桥面板的主体，U形肋骨加固，使得钢板强度提高，防止疲劳断裂。

2. 该工法采用双面组焊工艺，钢板与肋骨之间的焊接更加牢固，保证了钢桥面板的承载能力。

3. 该工法采用悬挂式施工，避免了对原有桥梁的破坏，减少了施工难度，提高了施工效率。

4. 该工法还采取了一系列的技术措施，如精细施工、严格质量控制、安全措施，保证了施工质量和工人的安全。

三、适应范围该工法适用于现有桥梁增强、新建桥梁、特别是在交通频繁的场所预制钢桥面板，使用正交异性钢板和U肋骨，采用双面组焊修施工工法，提高了钢桥面板的使用寿命和承载能力，能够保障人们的行车安全。

四、工艺原理本工法主要从施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行具体的分析和解释。

1. 施工工法与实际工程的联系：施工工法是针对实际工程中的问题进行的总结和优化，比如在现有桥梁上增加钢桥面板，原有桥面的破坏、施工难度大等问题需要一套行之有效的改进方法，而本工法能够满足这一要求。

2. 采取的技术措施：该工法采用的材料和工艺都具有先进性和可靠性，采用了正交异性钢板和U肋骨，并采用双面组焊工艺，使得钢桥面板能够承受更大的荷载，具有更高的安全性和使用寿命。

而在施工方面，工艺精细、质量严控、安全措施到位等是确保工程施工质量的重要保障。

五、施工工艺该工法的施工过程主要分为以下几个阶段：1. 去除旧桥面：利用机械设备将原有桥面铲除干净，以便后续工序施工进行。

正交异性钢桥面板疲劳细节优化方案探讨张剑峰;李军平;车平【摘要】正交异性钢桥面板是大中跨径现代钢桥常用的桥面结构形式,其疲劳问题突出,一直是桥梁建设领域的热点,国内外学者对此进行研究并取得了一系列成果,提出了多项创新优化方案.详细阐述正交异性钢桥面板疲劳裂纹的成因,认为面板局部刚度不足和较大面外变形是引起疲劳的主要原因.针对目前行业重点关注的桥面板与U形纵肋焊缝提出的镦边U肋、U肋内焊、U肋熔透焊、提高面板刚度四种优化方案分别进行探讨,并对正交异性钢桥面板疲劳研究提出建议.%Orthotropic steel bridge deck is a common structure in large and medium span steel bridges.Its fatigue problem is outstanding and has been a hot topic in the field of bridge construction.The domestic and foreign scholars in this field have achieved a series of research results,and put forward many innovative optimization schemes.In this paper,the cause of fatigue crack is explained in detail,it is considered that the main cause is the large surface deformation caused by the insufficient local stiffness of the panel.The four optimization schemes,such as the upside U rib,the U rib internal welding,the U rib penetration welding and the improvement of the panel stiffness,are discussed respectively,and some suggestions for the study of the fatigue of orthotropic steel bridge panel are put forward.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2018(048)004【总页数】5页(P9-13)【关键词】正交异性钢桥面板;疲劳;面板刚度;优化方案【作者】张剑峰;李军平;车平【作者单位】中铁宝桥集团有限公司,陕西宝鸡721006;中铁宝桥集团有限公司,陕西宝鸡721006;中铁宝桥集团有限公司,陕西宝鸡721006【正文语种】中文【中图分类】TG4570 前言正交异性钢桥面板广泛应用于大跨度桥梁中，该类结构在运营过程中出现大量疲劳裂纹，受到广泛的关注。

正交异性钢桥面板疲劳裂纹成因及对策正交异性钢桥面板由于具有自重轻、极限承载力大、使用寿命长等优点，目前广泛应用于桥梁中。

但由于其结构受力复杂且受焊接残余应力影响较大，在受集中荷载作用和焊接部位易发生疲劳裂纹。

本文介绍了正交异性钢桥面板裂纹产生的原因以及在制造过程中针对疲劳裂纹采取的工艺措施。

标签：钢桥；桥面板；正交异性；疲劳裂纹1 概述正交异性钢桥面板具有自重轻、极限承载力大、使用寿命长等特点，目前广泛应用于跨径桥梁中。

高速铁路钢桥正交异性钢桥面板桥面系由带有纵向加劲肋的桥面板单元、纵梁、横梁三个部分组成，如图1所示。

桥面板单元与纵梁盖(腹)板、相邻桥面板连接在拼装场完成，横梁腹板、底板及桥面板与主桁连接在桥位完成。

通常，面板与主桁间采用焊接，横梁腹板、底板与主桁以及纵向劲肋间接采用高强度螺栓连接。

由于正交异性钢桥面板结构直接承受桥面活载作用，受力复杂，在集中荷载作用下会局部变形，产生疲劳裂纹。

此外，钢桥面板构造复杂，焊缝数量多，施焊难度大，工厂制造和现场的组装精度和焊接质量（特别是某些焊缝的熔深、咬边和焊接缺陷）也是潜在的疲劳裂纹源，疲劳开裂将严重影响整个桥梁的安全。

因此,高速铁路钢桥正交异性桥面板在制造过程中必须采取安全有效的措施来保证其质量。

2 正交异性板单元常见疲劳裂纹及成因目前国内投入运营桥梁的正交异性板结构暴露出一些疲劳裂纹问题，主要表现部位和形式如下：2.1 顶板与U肋焊缝处的纵向裂纹，严重的已经贯穿面板，如图2、图3所示。

主要原因一是面板厚度较薄，造成桥面刚度较弱，在局部轮载直接作用下，U肋与面板连接处会产生裂纹；二是Ｕ形肋与面板的焊缝质量较差，熔深达不到设计要求，焊缝有效喉厚不足，或者焊趾部位存在咬边等焊接缺陷，形成疲劳源，在活载的反复作用下产生裂纹。

2.2 U肋下端过焊孔处U肋与隔板间的裂纹，如图4所示，主要原因是端头围焊部位焊缝质量差，打磨不彻底，导致应力集中现象。

2.3 横梁腹板上Ｕ肋穿过的开孔部位的裂缝，如见图5所示，主要是由于横梁腹板开孔切割面存在切割缺陷和尖角，应力集中明显；此外，横梁腹板开孔部位是刚度陡变部位，抗横梁腹板横向变形的吸能区范围小，易产生疲劳裂纹。

疲劳纵论-7：正交异性钢桥面板疲劳开裂加固引言正交异性钢桥面板作为现代桥梁工程重要的标志性创新成就，得到了广泛应用。

但由结构体系和受力特性、环境效应、施工质量以及早期对正交异性钢桥面板疲劳特性认识不足所决定，正交异性钢桥面板疲劳开裂案例频发，严重影响桥梁结构的安全性、耐久性和服役质量，并导致中断交通等多种次生效应，造成了重大的经济损失和不良的社会影响，已成为制约钢结构桥梁应用和发展的瓶颈问题。

研发有效的正交异性钢桥面板疲劳开裂加固方法，是桥梁可持续发展的重大需求，具有重要的现实意义。

当前提出的正交异性钢桥面板疲劳开裂加固方法，主要包括传统方法和新型方法两类。

其中，前者主要包括止裂孔法、机械修复法（主要包括超声波冲击法（Ultrasonic Impact Treatment, UIT）和裂纹闭合冲击改进技术（Impact Crack-closure Retrofit, ICR））、热修复法（较为典型者为TIG重熔法(Tungsten Inert Gas Welding, TIG)、焊补法和局部补强法等）；后者主要包括组合桥面板体系加固方法和装配式加固方法。

上述方法在实桥加固中得到了成功应用，保障了既有钢桥的安全运营并改善了其服役质量，丰富和发展了桥梁养护技术。

但相对于正交异性钢桥面板疲劳开裂加固的重大需求而言，当前相关研究仍较为欠缺，关于加固方法和加固体系的破坏机理、剩余疲劳寿命评估等关键问题的研究严重滞后。

本部分主要探讨正交异性钢桥面板的疲劳开裂加固方法的特点、适用性以及加固研究亟需解决的关键问题。

钢桥面板疲劳开裂加固方法针对不同构造细节的疲劳特性，国内外学者提出了多种疲劳开裂加固方法。

此处扼要介绍止裂孔法、热修复法、机械修复法、组合桥面板体系加固方法以及装配式快速加固方法。

▼止裂孔法止裂孔法是目前钢结构疲劳裂纹修复常用的临时加固方法。

在正式加固修复实施之前，为避免疲劳裂纹进一步扩展对结构造成更严重的影响，通过在疲劳裂纹尖端或扩展路径上钻一个光滑的圆孔，将裂纹尖端高应力集中区用曲率半径较大的圆孔代替，减小或消除裂纹尖端塑性区，从而减缓或抑制疲劳裂纹的进一步扩展，延长结构的剩余疲劳寿命。

钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝疲劳开裂特性姜旭;吕志林;强旭红;范铭新【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(52)5【摘要】钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝在车轮荷载反复作用下容易产生疲劳裂纹;这是钢箱梁典型的疲劳细节之一,直接影响桥梁结构的安全运营和耐久性能。

为探明正交异性钢桥面板顶板U肋对接焊缝的疲劳开裂特性,采用有限元模拟建立钢桥面板局部模型,研究了嵌补段U肋对接焊缝的疲劳受力特征;然后设计4个足尺单U 肋试件,并结合疲劳试验开展实际结构的疲劳性能分析。

在此基础上,通过结构应力法提出适用于预测U肋对接焊缝疲劳寿命的修正主S-N曲线,并基于扩展有限元法(XFEM)探究该细节的疲劳裂纹扩展行为。

研究结果表明:轮载作用下U肋对接焊缝应力纵向影响范围为2个横隔板间距,横向影响范围为1.5个U肋间距。

圆弧过渡区域所受疲劳应力幅最大,应力集中显著,是潜在的疲劳易损点。

试验观测到的疲劳裂纹均起裂于圆弧过渡处,并向纵肋底缘和腹板继续扩展。

基于名义应力法评估得到对接焊缝平均疲劳强度为68 MPa,接近于欧洲规范规定的71 MPa等级。

与基于等效结构应力法提出的主S-N曲线相比,该研究提出的修正主S-N曲线对预测疲劳寿命较为安全保守。

采用扩展有限元法可有效模拟U肋对接焊缝的扩展行为。

疲劳试验和扩展有限元均表明疲劳裂纹扩展方向取决于初始缺陷的位置。

当初始缺陷出现在底板时,疲劳裂纹易于沿底板方向扩展;反之当初始缺陷位于腹板时,疲劳裂纹则易于沿腹板方向扩展。

【总页数】9页(P92-100)【作者】姜旭;吕志林;强旭红;范铭新【作者单位】同济大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】U443【相关文献】1.钢桥正交异性桥面板U肋嵌补对接焊缝射线检测2.钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝多轴疲劳特征3.钢箱梁U肋嵌补段疲劳开裂机理与养护措施研究4.钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳开裂主动加固方法研究5.钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹扩展特性及加固方法研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

正交异性 U 肋与横隔板处裂纹形成机理与加固方法黄伟哲发布时间：2021-11-08T12:08:13.054Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：黄伟哲[导读] 正交异性钢桥面板在承受车轮荷载的直接作用的同时还作为主梁一部分参与共同受力，在局部轮载直接作用下，桥面板发生鼓曲状变形，相较于其他构件，其各个部位应力影响线短，设计寿命期内疲劳循环次数较多，加之构造复杂，焊缝数量众多广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要：正交异性钢桥面板在承受车轮荷载的直接作用的同时还作为主梁一部分参与共同受力，在局部轮载直接作用下，桥面板发生鼓曲状变形，相较于其他构件，其各个部位应力影响线短，设计寿命期内疲劳循环次数较多，加之构造复杂，焊缝数量众多，存在不可避免的焊接缺陷和制造误差、焊接后残余应力等，因此其疲劳产生开裂裂缝的问题尤为突出。

大量交通荷载反复作用下，桥面板的疲劳裂纹在应力集中问题突出的疲劳易损部位形成并扩展，使得面板疲劳破坏的发生。

本文根据现有调查研究，进行了裂缝形成原因相关分析，介绍了加固方法。

1 引言上世纪二战结束后，德国存在大量桥梁建设、修复的需求，由于缺乏钢材，正交异性钢桥由开口肋与较密集横梁桥板组合的形式被首次提出，逐渐在应用中发展起来。

20 世纪五十年代，随着结构分析方法的改进、焊接技术的提高以及钢材种类、强度应用越来越成熟，西方许多国家建造了很多该类正交异性钢桥，此时各种形式的闭口肋桥梁也渐渐诞生，具有较大抗扭刚度的钢箱梁也于此时，开始被用于抵抗公路桥桥面宽度过大所带来的的偏心荷载。

美国在 20 世纪 80 年代对于钢桥的断裂破坏损失进行了一次大规模调查，其报告显示，断裂破坏每年使美国遭受了 1190 亿美元的损失，占 1982 年美国国家生产总值 4%，工程师们渐渐意识到钢桥疲劳开裂问题的严重性。

疲劳是指在结构循环应力或循环应变作用下，结构局部产生的永久性损伤直至破坏现象。

钢桥面板u肋与横肋连接细节疲劳开裂的装配式快速加固方法研究钢桥面板是桥梁结构中的重要组成部分，其承载着车辆和行人的重量。

在桥梁使用过程中，钢桥面板的u肋与横肋连接细节容易出现疲劳开裂的问题，这不仅会影响桥梁的使用寿命，还会对行车安全造成威胁。

因此，研究钢桥面板u肋与横肋连接细节疲劳开裂的装配式快速加固方法具有重要的现实意义。

一、问题分析钢桥面板u肋与横肋连接细节疲劳开裂的原因主要有以下几点：1. 材料问题：钢材质量不良、强度不够等问题会导致连接细节容易出现疲劳开裂。

2. 设计问题：连接细节的设计不合理，如连接处的角度过小、连接点处的应力集中等问题，也会导致疲劳开裂。

3. 使用问题：桥梁使用过程中，车辆和行人的重量不断作用于钢桥面板，长期使用会导致连接细节的疲劳开裂。

针对以上问题，我们需要采取相应的措施进行加固。

二、加固方法1. 加强材料质量控制：选择优质的钢材，确保其强度符合要求，避免因材料问题导致连接细节疲劳开裂。

2. 优化设计方案：对连接细节进行优化设计，如增加连接点的数量、调整连接点的角度等，减少应力集中，提高连接细节的承载能力。

3. 加强维护管理：定期对桥梁进行检查和维护，及时发现并处理连接细节的疲劳开裂问题，避免问题扩大化。

4. 采用快速加固方法：在连接细节出现疲劳开裂问题时，采用快速加固方法进行修复，避免桥梁长时间停用，影响交通运输。

针对钢桥面板u肋与横肋连接细节疲劳开裂的问题，我们提出了一种装配式快速加固方法，具体步骤如下：1. 清理连接细节：首先需要对连接细节进行清理，去除表面的锈蚀和污垢，确保连接细节的表面光洁。

2. 安装加固板：在连接细节的两侧分别安装加固板，加固板的长度应该比连接细节的长度长一些，以确保加固效果。

3. 固定加固板：使用螺栓将加固板固定在连接细节上，螺栓的数量和规格应该根据连接细节的大小和承载能力来确定。

4. 检查加固效果：在加固完成后，需要对连接细节进行检查，确保加固效果良好，连接细节没有出现疲劳开裂的情况。