正交异性钢桥面板冷维护技术及评价方法

来源：中国血液净化杂志2016年第8期北京时间：

作者：王春生, 翟慕赛, HOUANKPO T N O, 唐友明

单位：1. 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064;2. 长安大学 公路大型结构安全教育部工程研究中心, 陕西 西安 710064

摘要：为保证正交异性钢桥面板使用安全，合理延长其使用寿命与维护周期，在剖析疲劳损伤传统热维护技术方法不足的基础上，提出冷连接钢板、超高性能纤维混凝土组合层等具有零损伤或微损伤维护技术特征的冷维护方法，对钢桥面板疲劳开裂细节进行加固；开展正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验研究，分别采用止裂孔和粘贴钢板法维护纵肋拼接细节疲劳裂纹，将冷维护方法应用于某钢箱梁斜拉桥正交异性钢桥面板，对横隔板挖孔细节、纵肋与横隔板连接细节采用等边角钢进行加固，分别采用车辆加载测试、运营监测和数值断裂力学模拟等方法，对实桥正交异性钢桥面板冷维护效果进行评价。试验结果表明：止裂孔无法阻止裂纹扩展，而采用冷维护后钢板与纵肋协同工作状态良好，纵肋拼接细节疲劳寿命延长70%以上；实桥加载测试结果表明冷维护后疲劳裂纹尖端测试应力降低40.4%；根据动应变监测数据和<i>S</i>-<i>N</i>曲线评估结果，24 h内横隔板开裂细节疲劳损伤降低79.6%；数值断裂力学分析表明冷维护后裂尖应力强度因子幅小于裂纹扩展的应力强度因子幅阈值，疲劳裂纹不再扩展；正交异性钢桥面板疲劳损伤冷维护技术工程可实施性强、安全可靠，可实现对原结构进行零损伤或微损伤维护的技术目标，为钢桥面板疲劳维护提供了新的技术选择。

关键词：桥梁工程,正交异性钢桥面板,疲劳试验,冷维护技术,冷连接钢板,超高性能纤维混凝土组合层

基金资助：国家重点基础研究发展计划（“九七三”计划）项目（2015CB057703）；国家自然科学基金项目（51578073）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（10821153501，310821153401，310821153314）；长安大学博士生助研科技项目（2014G5290008）