大型公路钢箱梁正交异性桥面板工地接头连接新工艺

前言大型公路钢箱梁正交异性桥面板工地接头即箱梁节段之间的连接,过去均采用全焊或高强度螺栓连接。各国实桥运营经验表明,这两种连接方式各有不足。全焊连接时,U形肋嵌补段对接焊和肋角角接焊均处于仰焊位置施焊,而仰焊工作条件恶劣,施工周期较长,     

斜拉桥钢桥面板顶板-U肋-横隔板过焊孔细节群数字疲劳试验

为研究多场耦合作用下斜拉桥钢桥面板疲劳裂纹的扩展机理，建立了跨尺度斜拉桥全桥数字疲劳试验模型；通过模拟顶板-U肋-横隔板过焊孔细节群处多道焊缝的焊接全过程，将焊接残余应力引入数字疲劳试验模型中；基于扩展有限元法，在多场耦合作用下对顶板-U肋-横隔板过焊孔细节群处典型疲劳裂纹进行扩展机理的数字断裂参数分析与扩展行为的数字疲劳试验。研究结果表明:在顶板-U肋-横隔板过焊孔细节群处存在较大的残余拉应力，其最大值接近钢材的屈服强度，焊接残余应力对钢桥面板疲劳性能的影响不可忽略；后续焊缝会影响已有焊缝区域的应力场分布，在分析计算多道焊缝影响区域的焊接残余应力场时，需模拟多道焊缝的焊接全过程；在恒载应力场、活载应力场和焊接残余应力场的多场耦合作用下，按复合型裂纹扩展的工程准则，顶板-U肋-横隔板过焊孔细节群处4种典型疲劳裂纹的最大等效应力强度因子幅均大于疲劳裂纹扩展阈值，均将在疲劳循环荷载作用下发生疲劳扩展；在多场耦合作用下，过焊孔上方顶板-U肋连接焊缝的顶板侧焊趾处疲劳裂纹和U肋侧焊趾处疲劳裂纹均为以Ⅰ型裂纹为主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹，Ⅱ型和Ⅲ型裂纹的影响不容忽略；过焊孔上方顶板-U肋连接焊缝的顶板侧焊根处疲劳裂纹和横隔板过焊孔边缘处疲劳裂纹均为Ⅰ型裂纹；建立的多场耦合作用下多尺度数字疲劳试验可为运营阶段大跨度桥梁钢桥面板疲劳裂纹的扩展提供分析与模拟方法。      

顶板-U肋焊缝焊接残余应力的分布特征分析

为研究顶板-U肋焊缝焊接残余应力的分布特征,利用ABAQUS有限元软件建立顶板-U肋足尺模型,采用生死单元法和热力耦合分析法对焊接过程进行模拟,明晰结构整体残余应力分布。研究结果表明：在增大焊接有效功率后可增大焊缝熔池面积,但功率过大会导致焊根烧穿,为获得合理有效的功率应将电流控制在300 A、电压控制在30 V左右;顶板-U肋纵向残余应力在焊缝及近焊缝区域为拉应力,远离焊缝区域为压应力并趋近于0。横向残余应力在焊根、焊趾处数值最大,相应部位存在疲劳开裂风险,近焊缝区域焊根应力大于焊趾应力,远焊缝区域焊趾应力大于焊根应力。基于分析结果,总结顶板-U肋焊缝各部位残余应力分布的特征规律,研究结果可为顶板-U肋焊接参数的优化设计与残余应力调控提供参考。     

沿江高速公路峭岐枢纽互通主线钢箱梁桥施工技术

沿江高速公路峭岐枢纽互通跨线主桥采用钢箱梁结构形式,全焊式连接。本文介绍了钢箱梁桥制作的箱梁节段划分,钢箱梁工厂、现场加工焊接、现场安装施工工艺和技术应用;同时还概述了在跨越高速公路中不间断交通、搭设支架进行大跨径钢箱梁安装的施工方法和质量控制。     

厚边U肋正交异性钢桥面的疲劳性能

新型厚边U肋正交异性钢桥面的应用有望提高顶板与U肋连接焊缝的抗疲劳寿命. 为研究其实际疲劳性能和具体提升机理,对该类钢桥面中顶板与U肋连接焊缝开展了疲劳试验和数值分析. 通过足尺模型疲劳试验,采用名义应力法和热点应力法对常规等厚U肋钢桥面和新型厚边U肋钢桥面进行了对比;在疲劳试验的基础上,建立了精细化有限元模型并通过试验数据验证了其有效性;通过该模型对厚边U肋钢桥面顶板与U肋焊缝的疲劳性能提升机理进行了分析. 结果表明:厚边U肋的使用有效地提高了顶板与U肋连接焊缝的疲劳强度;在焊接负公差存在的情况下,厚边U肋试件对未熔透厚度的变化相对不敏感,从而保障了顶板与U肋连接焊缝疲劳性能的稳定性. 厚边U肋正交异性钢桥面在北京三元桥新桥和成都凤凰山高架桥等工程项目中的应用验证了其抗疲劳的有效性.      

考虑荷载影响面的钢桥面板顶板-U肋焊缝疲劳损伤分析

为研究荷载影响面对钢桥面板顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤的影响,建立了钢桥面板有限元节段模型,通过施加车轮荷载,研究了顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤特征;对比分析了在车轮荷载不同横向位置e作用下焊缝的纵向应力分布,研究了顶板-U肋连接焊缝的荷载影响面,分析了过焊孔构造对顶板-U肋连接焊缝的疲劳损伤度D的影响;在考虑轮迹横向分布的基础上,计算了车轮荷载作用下焊缝的疲劳损伤度D,并与规范的计算结果进行了对比。研究表明:顶板-U肋连接焊缝的应力横向影响范围e≈750 mm,纵向影响范围约为2个横隔板之间距离;设置过焊孔可降低焊缝局部应力,但将大幅度增大焊缝处的疲劳损伤度。建议选取荷载横向分布影响范围e=750 mm,由此计算的疲劳损伤度D比按规范计算的结果大10%以上,更全面地考虑了轮迹横向分布对顶板-U肋连接焊缝疲劳损伤的影响。     

钢管混凝土系杆拱桥施工控制要点

钢管拱肋加工 钢管混凝土拱桥所用钢管采用了卷制焊接管，卷制钢管宜在工厂进行。在有条件的情况下应优先选用符合国家标准系列的成品焊接管。成品管及制管用的钢材和焊接材料等应符合设计要求和国家现行标准的规定．具备完备的产品合格证明。     

在役钢桥面板纵肋与顶板焊根疲劳裂纹内焊加固方法

为实现纵肋与顶板焊根疲劳裂纹的有效加固,提出了能够满足在役钢桥面板加固需求的内焊加固方法,研发了自动化焊接机器人和相关关键装备;设计了4个试验模型对方法和装备的有效性和适用性进行研究,验证了纵肋与顶板焊根产生疲劳裂纹的开裂模式;使用所研发的专用焊接设备在纵肋内部进行焊接加固,进行了加固结构的疲劳破坏试验;对比了试验结果与有限元模拟结果,分析了加固后结构的疲劳性能,验证了内焊加固方法的有效性。研究结果表明：内焊加固方法能够将既有的焊根裂纹转化为内部缺陷,研发的装备能够实现原位加固,有效抑制疲劳裂纹的扩展,使已开裂焊接细节的疲劳寿命提高了66%～157%;由于各开裂模式具有不同程度疲劳损伤累积,加固后焊接细节会发生主导开裂模式迁移;对于包含多开裂模式的焊接细节,加固后的剩余疲劳寿命与各开裂模式的实际疲劳损伤累积程度以及加固方法对各开裂模式受力特性的扰动程度两方面的因素密切相关。     

对双体船连接桥检验的思考

从连接桥强度计算、片体与连接桥连接部位的结构型式及装配与施焊的工艺要求等方面,简述了双体船连接桥设计应注意的问题。     

竖向钢筋电渣压力焊质量缺陷及防治措施

焊接原理 竖向钢筋电渣压力焊被焊接部位埋置于焊剂之中．借助被焊部位之间形成的电弧熔化焊剂获得2000℃以上的高温熔渣将被焊部位熔化．再经顶压形成的焊接接头。     

后马庄特大桥钢管拱施工关键技术

新建徐盐铁路站前工程后马庄特大桥由100m+200m+100m三跨下承式连续梁及1跨钢管拱组合体系组成,采用先梁后拱架设,主要介绍钢管拱的制作、安装技术。钢管拱采用整幅卧式胎架拼装技术进行各分节段的定位焊接,能有效提高分节段的定位焊接精度;从多个方面对钢管拱肋焊接质量进行控制。实践证明这些措施能有效控制焊缝的质量,提高了焊接的精度。同时设计开发了一种拱肋安装精度操作平台,解决了拱肋安装误差较大的难题,试验证明能有效控制拱肋安装的偏差,改善拱肋的力学状态。     

钢拱肋、钢桥塔钢-混连接段传力机理及设计原理

钢-混连接段是钢拱桥的拱肋、斜拉桥和悬索桥的钢桥塔将其承受的荷载传递给下部混凝土结构的区域。其主要功能包括传力和连接两种：（1）荷载传递功能,即通过该区域将钢结构承受的主要荷载传递给混凝土结构;（2）连接功能,即将钢结构部分和混凝土结构部分连接成共同受力的有机整体。为实现上述功能,在该区域均配有剪力连接器（下简称连接器）群,本质而言,连接器群是钢-混连接段传力和连接两种功能得以有效实现的核心,也是钢-混连接段设计成败的关键。     

基于断裂力学的钢桥面肋-板接头疲劳寿命预测

为研究反复荷载作用下正交异性钢桥面中U型肋与桥面板焊接接头的疲劳性能,基于断裂力学基本理论,利用有限元方法,进行了肋-板接头的疲劳寿命评估.根据正交异性钢桥面与U型肋连接构造基本形式,利用有限元软件ANSYS建立了包含3个U型肋的正交异性钢桥面平面有限元模型;考虑肋-板连接位置处焊接细节的4种典型裂纹,计算了2个加载工况下各裂纹处等效应力强度因子,并分析了初始裂纹长度、桥面板厚度、U型肋高度和U型肋厚度对等效应力强度因子的影响规律;依据Eurocode 3规范中正交异性钢桥面肋-板接头加载模式,采用桥面板与U型肋连接构造二维有限元模型,计算得到典型裂纹的等效应力强度因子,建立了基于断裂力学疲劳扩展模型为基础的正交异性钢桥面肋-板接头的疲劳寿命预测方法.研究结果表明:基于线弹性断裂力学原理计算得到的疲劳寿命均大于Eurocode 3规范计算值,桥面板厚度选用16~18 mm及将初始裂纹长度控制在0.1 mm以下可有效地提高板-肋接头疲劳寿命.     

浅谈公路工程桥涵施工中受力钢筋连接方法分析

公路工程桥涵受力钢筋连接方法,目前主要采用电弧焊、套筒冷挤压、电渣压力焊和直螺纹套筒等四种连接方式。结合公路工程桥涵现场实际施工情况,对每种方法进行分析,并进一步阐述竖向钢筋连接的发展新趋势。     

南京长江第四大桥钢箱梁制造工艺及关键技术研究

国内大跨径悬索桥钢箱梁多为全焊结构,具有结构复杂、熔透焊缝多,制造难度大等特点。以南京长江第四大桥钢箱梁为研究对象,对大跨径悬索桥钢箱梁的制造工艺和板单元的焊接质量、组装精度、合拢段精度及应力消除等关键技术进行了研究。合理的工艺手段保证产品的焊接和总拼质量,取得良好效果。     

带肋钢筋挤压连接技术及应用

介绍了带肋钢筋挤压连接技术的操作要点及注意事项,并对其优越性予以分析.     

浅谈滚压直螺纹钢筋连接质量控制

通过阐述钢筋机械连接接头的一种新型式——剥肋滚压直螺纹连接技术在临离高速公路工程桥梁墩柱钢筋连接中的运用实例,说明在桥涵结构施工过程中钢筋机械连接质量控制的要点,为类似钢筋机械连接工艺质量控制提供参考。     

预制拼装桥墩的连接构造分类及其适用性研究

预制拼装桥墩是桥梁全预制工业化建造的重要组成部分。根据预制桥墩节段的位置及连接方式,提出将其连接形式划分成钢筋对接型、区域连接型和贯通串接型三大类,据此可以揭示连接细节及其受力差异性的来源。结合国内外的工程应用实例,分析了三类连接构造的特点及其适用性,指出应结合桥位情况、施工条件和构造尺寸等进行选择。     

搅拌摩擦焊工艺探索与研究

对铝合金薄板的对接、角接及圆筒纵缝进行了搅拌摩擦焊工艺实验.实验结果表明:搅拌焊头的结构形状、旋转速度及焊接速度是决定搅拌摩擦焊焊缝成型及接头组织、性能的重要因素.     

冷轧带肋钢筋焊接网片在桥面混凝土铺装层中的应用

通过对金丽温高速公路丽青段大小32座桥梁，双幅累计全长33．703km桥面混凝土铺装层中冷轧带肋钢筋焊接网片的使用，克服了以往施工中一直不易解决的难题，确保工程质量踏上一个新台阶。