止裂孔复合加固单边裂纹钢板疲劳性能研究*
2021-11-26王贤强张建东陈春霖
建筑结构 2021年21期
关键词:裂纹
王贤强, 杨 羿, 刘 朵, 张建东, 陈春霖
(1 苏交科集团股份有限公司 在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室, 南京 211112;2 东南大学土木工程学院, 南京 211189; 3 河海大学土木工程学院, 南京 210024)
0 引言
近年来,随着我国钢结构桥梁建设的大力推广,正交异性钢桥面板凭借自重轻、承载力高的优点得到广泛应用。正交异性钢桥面板是用纵横向互相垂直的加劲肋(纵肋和横隔板)连同桥面板所组成的共同承受车轮荷载的结构,其刚度在互相垂直的两个方向上不同,造成构造上的各向异性。由于正交异性钢桥面板构造复杂、焊缝数量众多,在车辆荷载反复作用下,容易产生疲劳开裂[1]。据美国土木工程师学会疲劳和断裂分委会的调查结果,80%~90%的钢结构破坏与疲劳有关。正交异性钢桥面板的疲劳问题已严重影响结构耐久性和使用寿命,其中,萌生于横隔板弧形开口和横隔板与U形肋连接焊缝位置向横隔板母材扩展的疲劳裂纹是正交异性钢桥面板的主要疲劳病害之一,部分钢箱梁横隔板疲劳裂纹的占比达到70%以上[2]。横隔板(图1)疲劳裂纹具有平板型贯穿的特性,如果不进行及时处治,裂纹会快速扩展,严重降低局部受力性能。因此,该类疲劳裂纹的防治和加固引起了国内外学者与工程师的广泛关注。

图1 横隔板典型疲劳裂纹示意图
目前,常用的疲劳裂纹加固方法主要有钻孔止裂、冲击闭合、粘贴CFRP、粘贴钢板、栓接钢板等[3]。姚悦等[4]分析了钻孔后孔边萌生裂纹的起裂点、扩展路径与测点应力变化,对比了不同止裂孔孔位及孔径对试件剩余疲劳寿命的影响。……
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