[發明專利]一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統及方法

在審

• 申請號: 202110762207.2
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113309015A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 張清華;宋神友;安朗;范傳斌;陳煥勇;崔闖;胡廣瑞;鄒威
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;深中通道管理中心
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00;E01D2/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統，其特征在于，包括加固件（4）和加固結構（9），所述加固結構（9）位于縱肋底板（22）焊縫的兩側并通過加固件（4）連接；所述加固件（4）的材質為具有記憶特性的材質；

所述加固結構（9）包括第一摩擦板（1）、第一絕緣板（2）、第二摩擦板（3）、第二絕緣板（5）、錨固塊（6）；

所述加固件（4）位于第二摩擦板（3）和第二絕緣板（5）之間；

所述錨固塊（6）、第二絕緣板（5）、加固件（4）、第二摩擦板（3）、第一絕緣板（2）、第一摩擦板（1）依次排列并通過高強螺栓（7）固定在縱肋底板（22）上。

2.根據權利要求1所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統，其特征在于，所述加固結構（9）具有兩個及以上。

3.根據權利要求1所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統，其特征在于，所述加固件（4）的材質為Fe-SMA。

4.根據權利要求1所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統，其特征在于，所述第一絕緣板（2）和第二絕緣板（5）的材質為GFRP。

5.根據權利要求1所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統，其特征在于，所述高強螺栓（7）為單面自緊高強螺栓。

6.根據權利要求5所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統，其特征在于，所述單面自緊高強螺栓主要包括螺桿（10）、螺母（11）、低屈服點鋼套筒（12）、高強鋼套筒（15）、臨時承剪墊圈（18）；

所述螺母（11）螺接于螺桿（10）上，所述高強鋼套筒（15）和低屈服點鋼套筒（12）依次套接于螺桿（10）上，所述臨時承剪墊圈（18）套接于螺桿（10）上并且位于螺母（11）和高強鋼套筒（15）之間。

7.一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固方法，其特征在于，基于權利要求1~6任意一項所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固系統，包括如下步驟：

S1：利用千斤頂將加固件（4）預拉至設計預應變，此時加固件（4）在預拉應力的誘導下發生馬氏體相變；

S2：在加固件（4）達到設計預應變且保持穩定后，卸載預拉應力；

S3：對加固件（4）和縱肋底板（22）鉆孔并采用高強螺栓連接；

S4：利用外接電源對加固件（4）進行熱電阻加熱；

S5：加固件（4）冷卻回縮并產生預應力加固。

8.根據權利要求7所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固方法，其特征在于，所述加固件（4）為Fe-SMA加固件。

9.根據權利要求8所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固方法，其特征在于，所述S3具體為：在Fe-SMA加固件和縱肋底板（22）各自相對應的部位鉆孔以獲得螺栓孔，然后對螺栓孔進行打磨確保螺栓孔的光滑，最后采用單面自緊高強螺栓將錨固塊（6）、第二絕緣板（5）、加固件（4）、第二摩擦板（3）、第一絕緣板（2）、第一摩擦板（1）依次排列并固定在縱肋底板（22）上。

10.根據權利要求9所述的一種針對鋼橋縱肋對接焊縫疲勞開裂的加固方法，其特征在于，所述S4具體為：將外接電源的兩端分別連接兩側錨固區的Fe-SMA加固件，接著打開電源對Fe-SMA加固件進行熱電阻加熱，當加熱到預先設計溫度時，關閉電源停止加熱。