鐵路鋼橋連接疲勞試驗(yàn)方法

劉曉光、張玉玲、陶曉燕、趙欣欣、田越、史志強(qiáng)、王麗。

鐵科院鐵建所。

《鋼橋疲勞與維護(hù)》系統(tǒng)介紹了鋼橋疲勞基本理論和維護(hù)技術(shù)，是作者吉伯海、傅中秋近十年來關(guān)于鋼橋疲勞與維護(hù)研究的階段成果。其中，理論研究方面包括疲勞開裂特征、基于隨機(jī)實(shí)測車流的鋼橋振動(dòng)響應(yīng)、焊接疲勞性能和構(gòu)造對(duì)疲勞性能的影響；技術(shù)研究方面包括疲勞的評(píng)定技術(shù)、檢測技術(shù)、鉆孔止裂技術(shù)、沖擊閉合技術(shù)、開裂技術(shù)，并對(duì)疲勞預(yù)防性維護(hù)進(jìn)行了探討。

《鋼橋疲勞與維護(hù)》內(nèi)容全面，考慮實(shí)橋養(yǎng)護(hù)工作需求，可供從事鋼橋維護(hù)及管理的技術(shù)人員和科研人員參考，亦可作為橋梁工程專業(yè)研究生教材使用。

第1章 緒論

1．1 研究背景

1．2 我國鋼橋疲勞研究現(xiàn)狀

1．3 纜索支承橋梁鋼箱梁橋疲勞研究發(fā)展方向

1．4 結(jié)語

本章參考文獻(xiàn)

第2章 疲勞開裂理論與研究方法

2．1 疲勞開裂機(jī)理

2．2 疲勞評(píng)估理論

2．3 疲勞研究方法

2．4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第3章 疲勞開裂特征

3．1 疲勞開裂主要截面位置

3．2 鋼橋疲勞開裂細(xì)節(jié)

3．3 疲勞開裂擴(kuò)展規(guī)律

3．4 疲勞開裂過程特征變化

3．5 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第4章 隨機(jī)車輛荷載下的鋼橋動(dòng)力響應(yīng)

4．1 南京長江三橋隨機(jī)車輛荷載模型

4．2 江陰長江大橋隨機(jī)車輛荷載模型

4．3 斜拉橋動(dòng)力響應(yīng)分析——南京長江三橋

4．4 雙塔懸索橋動(dòng)力響應(yīng)分析——江陰長江大橋

4．5 三塔懸索橋動(dòng)力響應(yīng)分析——泰州長江大橋

4．6 鋼箱梁疲勞細(xì)節(jié)壽命評(píng)估

4．7 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第5章 焊接接頭疲勞性能

5．1 鋼橋主要焊接接頭

5．2 焊接工藝及材料特性

5．3 不同焊接方式的焊縫疲勞性能

5．4 焊接缺陷與金屬疲勞

5．5 焊接熱效應(yīng)與接頭疲勞

5．6 焊接接頭性能改善

5．7 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第6章 構(gòu)造對(duì)疲勞的影響

6．1 鋼橋面板板件厚度對(duì)疲勞的影響

6．2 鋼橋面板構(gòu)件參數(shù)對(duì)疲勞的影響

6．3 鋼橋面板局部構(gòu)造形式對(duì)疲勞的影響

6．4 鋪裝層對(duì)鋼橋面板疲勞的影響

6．5 鋼橋面板抗疲勞新型構(gòu)造介紹

6．6 鋼桁梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造對(duì)疲勞的影響

6．7 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第7章 典型瘸害檢查與開裂評(píng)定技術(shù)

7．1 鋼箱梁典型病害日常檢查

7．2 鋼箱梁腐蝕病害綜合評(píng)分制評(píng)定

7．3 鋼箱梁疲勞病害模糊綜合法評(píng)定

7．4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第8章 疲勞開裂檢測技術(shù)

8．1 現(xiàn)有鋼箱梁疲勞裂紋檢測技術(shù)及適用性分析

8．2 裂紋檢測影響因素

8．3 鋼箱梁疲勞裂紋綜合檢測方法

8．4 電阻法檢測技術(shù)

8．5 疲勞裂紋幾何特征超聲波檢測技術(shù)研究

8．6 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第9章 鉆孔止裂技術(shù)

9．1 鉆孔止裂技術(shù)介紹

9．2 鉆孔止裂效果影響因素

9．3 鋼橋疲勞裂紋鉆孔止裂試驗(yàn)

9．4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第10章 裂紋沖擊閉合技術(shù)

10．1 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢

10．2 局部特征改善效果

10．3 疲勞裂紋*效果

10．4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第11章 疲勞開裂*技術(shù)

11．1 鋼橋疲勞開裂*概況

11．2 鋼橋面板疲勞開裂*時(shí)機(jī)選取

11．3 裂紋焊合法*技術(shù)及效果

11．4 碳纖維補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)及效果

11．5 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第12章 疲勞預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)探討

12．1 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的主要影響因素

12．2 疲勞預(yù)防的主要途徑與方法

12．3 鋼箱梁的疲勞預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)探究

12．4 焊縫磨削及其作用機(jī)理

12．5 錘擊法及其作用機(jī)理

12．6 局部構(gòu)造措施及其作用機(jī)理

12．7 預(yù)防措施對(duì)鋼箱梁疲勞壽命的影響

12．8 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn) 2100433B

在考慮慣性效應(yīng)的I型裂紋兩參數(shù)疲勞裂紋擴(kuò)展方程的理論基礎(chǔ)上，將鋼橋受隨機(jī)載荷譜塊作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展問題通過傅里葉變換、積分中值定理等轉(zhuǎn)化為一個(gè)等效的“三參數(shù)”等幅載荷作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展方程，從而提出了一個(gè)簡單實(shí)用的鋼橋疲勞壽命預(yù)測新方法，利用該方法有效地解決了實(shí)際鋼橋的疲勞剩余壽命問題，具有極為重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本項(xiàng)目的研究工作主要有以下幾個(gè)方面： 1、作為本項(xiàng)目的理論基礎(chǔ)，深入研究了考慮慣性效應(yīng)的疲勞裂紋擴(kuò)展力學(xué)模型及裂紋擴(kuò)展機(jī)理等新概念，對(duì)I型裂紋兩參數(shù)疲勞裂紋擴(kuò)展方程和速率方程表達(dá)式進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)和論證，以及對(duì)影響疲勞裂紋擴(kuò)展速率各種因素進(jìn)行了分析。 2、對(duì)于隨機(jī)載荷作用下疲勞壽命的計(jì)算，本項(xiàng)目從隨機(jī)載荷譜分解入手，將隨機(jī)載荷譜塊作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)等效的“三參數(shù)”等幅載荷作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展問題，從而提出了隨機(jī)載荷下“三參數(shù)”疲勞裂紋擴(kuò)展方程。并且通過國內(nèi)外CCT試件試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了“三參數(shù)”疲勞裂紋擴(kuò)展方程的有效性。 3、把本項(xiàng)目提出的隨機(jī)載荷作用下疲勞裂紋擴(kuò)展預(yù)測新方法與《隨機(jī)載荷譜裂紋擴(kuò)展壽命模型》其它各種壽命模型理論進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明研究中提出的方法無論是計(jì)算的簡便性還是與試驗(yàn)結(jié)果的吻合程度都優(yōu)越于其它各種模型理論。 4、首次提出了一個(gè)簡單實(shí)用的鋼橋疲勞壽命預(yù)測新方法，重點(diǎn)分析了隨機(jī)載荷作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展方程“三參數(shù)”的物理意義。詳細(xì)敘述了應(yīng)用該方法對(duì)鋼橋進(jìn)行壽命評(píng)估的三個(gè)基本前提條件和計(jì)算步驟。歸納了一些常見橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力強(qiáng)度因子及相應(yīng)的裂紋擴(kuò)展方程。 5、本課題設(shè)計(jì)鋼箱梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ万?yàn)證本申請(qǐng)項(xiàng)目提出的鋼橋疲勞壽命預(yù)測新方法。通過監(jiān)測鋼結(jié)構(gòu)的裂紋長度隨時(shí)間的變化關(guān)系，準(zhǔn)確地計(jì)算出其后裂紋長度隨時(shí)間變化的曲線，從而預(yù)測其剩余疲勞壽命，并與最終試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)本課題提出的鋼橋疲勞壽命預(yù)測新方法與最終試驗(yàn)結(jié)果吻合程度較高，證明本項(xiàng)目提出的鋼橋疲勞壽命預(yù)測新方法是可靠的。 2100433B