钢桥面顶板纵肋焊接细节顶板贯穿疲劳裂纹装配构件加固方法研究

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1、国内图书分类号：U448.36密级：公开国际图书分类号：624.07西南交通大学研究生学位论文钢桥面顶板纵肋焊接细节顶板贯穿疲劳裂纹装配构件加固方法研究（国家自然科学基金资助：51778533，51578455）年级二〇一五级姓名矣志勇申请学位级别工学硕士专业桥梁与隧道工程指导老师张清华教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:U448.36U.D.C:624.07SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisASSEMBLYCOMPONENTREINFOR

2、CEDMETHODRESEARCHFORDECKTHROUGHFATIGUECRACKINRIB-TO-DECKWELDEDJOINTSOFSTEELBRIDGEDECKGrade:2015Candidate:YiZhiyongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:BridgeandTunnelEngineeringSupervisor:Prof.ZhangQinghuaMay，2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要钢桥面顶板与

3、纵肋焊接细节是正交异性钢桥面板易于发生疲劳开裂的重要构造细节，起始于焊缝焊趾和焊跟并向顶板厚度方向扩展的疲劳裂纹一旦贯穿顶板，会严重危害正交异性钢桥面板的正常使用性能，而且加固困难。以钢桥面顶板与纵肋焊接细节顶板贯穿疲劳裂纹为研究对象，给出了装配构件加固方法，对装配构件加固顶板贯穿疲劳裂纹的相关关键问题进行了研究，主要研究工作如下：（1）回顾正交异性钢桥面顶板与纵肋焊接细节疲劳裂纹加固方法，阐述各类加固方法的特点及不足，在此基础上阐述了装配构件加固钢桥面顶板贯穿疲劳裂纹的思路，相比以往加固方法，该类方法可以在

4、不中断或短时间中断交通的前提下，实现对钢桥面顶板贯穿疲劳裂纹的加固。（2）针对起始于焊趾的顶板贯穿疲劳裂纹，装配倒U形构件可以实现此类贯穿疲劳裂纹的加固，装配倒U形构件长度对顶板焊趾贯穿疲劳裂纹加固效果影响有限，其纵向长度每侧超出贯穿疲劳裂纹长度150mm以后，对加固效果的影响不再明显，增大装配倒U形构件厚度可以提升该方法的加固效果，依据不同长度的该类贯穿疲劳裂纹，应选取与之对应适当厚度的加固构件进行加固。（3）针对起始于焊跟的顶板贯穿疲劳裂纹，采用在该类贯穿疲劳裂纹附近的顶板上侧栓接装配加固钢板的方法，对该

5、贯穿疲劳裂纹可以取得较好的加固效果，不同厚度的加固钢板均能对起始于焊跟的贯穿疲劳裂纹进行加固，且加固效果会随加固钢板厚度的增加得到进一步提升，装配加固钢板纵向长度对加固效果影响较小。关键词：钢桥；正交异性钢桥面板；顶板与纵肋焊接细节；断裂力学；装配构件加固方法西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractRib-to-deckweldedjointswhicharepronetofatiguecracksareimportantfatiguedetailsoforthotropicsteelbridg

6、edecks.Fatiguecracksinitiationfromweldtoeandweldrootwhichextendingtothedirectionofdeckplatethicknessinthisdetailcouldcauseseriousimpactstonormalserviceperformanceoforthotropicsteelbridgedecksoncethosefatiguecrackspenetratethroughthedeckplate,andthosethrough

7、fatiguecracksarealsodifficulttoreinforce.Takingthedeckthroughfatiguecracksofrib-to-deckweldedjointsoforthotropicsteelbridgedecksastheresearchobject,assemblycomponentreinforcedmethodsaregiven.Thekeyissuesrelatedtotheassemblycomponentreinforcedmethodsfordeckt

8、hroughfatiguecracksarestudied.Themainresearchworkisasfollows:(1)Fatiguecrackreinforcementmethodsforrib-to-deckweldedjointsoforthotropicsteelbridgedecksarereviewed,characteristicsanddeficienciesofthoser