重度疲劳开裂钢桥桥面的UHPC加固技术

发布时间：2025-01-05 21:53

　　 武汉军山长江大桥在服役17年后,桥面板出现了严重的疲劳开裂问题,难以修补,为此提出一种钢桥面板不修补,上铺带横向钢板条的UHPC桥面加固方案。以军山长江大桥为研究背景,应用子模型技术对比计算了钢面板重度开裂时纯钢梁和加固后钢面板的应力状态;制作了双层钢筋网+UHPC的传统轻型组合桥面结构与钢板条+UHPC及三层钢筋网+UHPC两类新型加固结构,开展了横向抗弯静力试验及疲劳试验。研究结果表明:采用UHPC加固技术后,正交异性钢桥面的疲劳应力大幅度下降,其中钢面板-U肋焊趾处的横向拉应力沿纵、横桥向的分布降幅达78.8%～86.4%;UHPC拉应力方面,由于钢面板不修补,UHPC层下缘拉应力高达12.9MPa,UHPC层下缘布置80mm宽间距200mm的钢板条后,其底面名义开裂应力可达43.2MPa,远高于设计拉应力,钢板条+UHPC的钢桥面加固方案经过应力幅22MPa的1000万次疲劳试验,UHPC层具备800万次疲劳寿命(裂缝宽度小于0.05mm),且刚度无折减,因此可作为永久结构层与重度开裂的钢桥面构成轻型组合桥面结构,经UHPC加固后,原钢桥面的疲劳裂缝有望不再发展。

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【文章目录】：
引 言
1 工程背景及方案提出
2 有限元分析
    2.1 全桥安全性分析
    2.2 局部有限元计算分析
    2.3 疲劳细节处应力分布对比分析
3 新型钢-UHPC轻型组合桥面结构横向抗弯性能试验
    3.1 传统轻型组合桥面结构UHPC底面抗拉强度
    3.2 新型加固技术试件构造细节
    3.3 结果分析
    3.4 疲劳试验及结果分析
4 实桥应用
    4.1 施工过程
    4.2 应力监测
5 结 论



本文编号：4023324