[發明專利]正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構及其加固方法

在審

• 申請號: 202110287628.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112853963A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 鄧揚;李愛群;劉濤磊;曹寶雅;丁幼亮
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: E01D19/06
• 分類號: E01D19/06;E01D22/00;E01D19/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 吳歡燕

本發明提供一種正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構及其加固方法。該正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，包括鋼橋面頂板以及焊接于所述鋼橋面頂板的下表面的U肋，設定所述U肋與鋼橋面頂板之間的焊接處存在疲勞開裂風險的區域或已經存在疲勞裂紋的區域為疲勞易損區域，在所述鋼橋面頂板的上表面且對應所述疲勞易損區域的位置處設有加固補強板。本發明施工簡便，能夠有效抑制或減緩正交異性鋼橋面板的疲勞裂紋萌生或發展，大幅提高正交異性鋼橋面板的疲勞壽命。

技術領域

本發明涉及橋梁工程技術領域，尤其涉及一種正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構及其加固方法。

背景技術

正交異性鋼橋面板作為廣泛使用的結構形式，具有自重輕、承載能力高，適用范圍廣等突出優點。正交異性鋼橋面板的疲勞問題一直是各國學者研究的熱點問題，其中頂板與U肋焊接部位作為疲勞易損部位之一，該部位的疲勞裂紋往往向頂板方向擴展，檢修困難，當發現的時候往往已經穿透頂板影響了橋面防水層和鋪裝層，此時雨水已經滲入鋼箱梁內部；同時，對該部位裂紋進行修復加固的時候往往需要中斷交通、修復困難，然而此類裂紋是正交異性鋼橋面板疲勞裂紋中影響較為嚴重的。

正交異性鋼橋面板的結構形式、成型方式以及反復交變荷載的作用下造成了其疲勞易損性。結構形式的構造復雜、幾何不連續造成的應力集中，焊接、熱切割所導致的殘余應力，加之不可避免的制造誤差及大量交通荷載的反復作用共同造成了疲勞易損部位裂紋的出現及擴展，影響橋梁結構的使用壽命，帶來嚴重的安全隱患。針對已建成橋梁出現的疲勞裂紋，現有技術需要采取修復加固措施以保證橋梁結構使用的安全性。

傳統的加固方法主要以機械修復和熱修復為主，然而傳統修復方法存在對原有結構產生損傷引入新的易損部位，施工技術復雜，修復代價昂貴且達不到預期效果等缺點。

因此，如何設計一種施工便捷，可以有效抑制或減緩正交異性鋼橋面板的疲勞裂紋萌生或發展，大幅提高疲勞壽命的正交異性鋼橋面板頂板與U肋焊縫的加固方式，已成為本領域需要解決的技術難題。

發明內容

本發明提供一種正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，能夠有效抑制或減緩正交異性鋼橋面板的疲勞裂紋萌生或發展，大幅提高疲勞壽命。

本發明提供一種正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，包括鋼橋面頂板以及焊接于所述鋼橋面頂板的下表面的U肋，設定所述U肋與鋼橋面頂板之間的焊接處存在疲勞開裂風險的區域或已經存在疲勞裂紋的區域為疲勞易損區域，在所述鋼橋面頂板的上表面且對應所述疲勞易損區域的位置處設有加固補強板。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，所述加固補強板與所述鋼橋面頂板的上表面粘接。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，所述疲勞易損區域位于所述加固補強板的中部，以使所述加固補強板完全覆蓋所述疲勞易損區域。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，在所述鋼橋面頂板的上表面粘接有橋面鋪裝層，所述加固補強板設置于所述橋面鋪裝層與所述鋼橋面頂板之間，且所述橋面鋪裝層完全覆蓋所述加固補強板。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，所述加固補強板與所述橋面鋪裝層之間粘接。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，所述加固補強板采用纖維增強復合材料或鋼材制成。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，所述加固補強板的纖維方向與所述鋼橋面頂板的橫向相一致。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，所述U肋沿所述鋼橋面頂板的長度方向延伸設置。

根據本發明提供一種的正交異性鋼橋面焊縫疲勞加固結構，在所述鋼橋面頂板的下表面還設有多個橫向隔板，多個所述橫向隔板沿所述鋼橋面頂板的長度方向間隔分布，且各所述橫向隔板分別與所述U肋相互垂直。