本技术涉及一种正交异性钢桥面板的加劲肋焊缝加固结构及方法,属于桥梁工程技术领域,充分利用了FRP材料的高强度、耐腐蚀和轻质等特性,具有结构形式简单、重量轻的特点。通过将FRP型材粘贴于正交异性钢桥面板的加劲肋的焊缝两侧,将可能产生疲劳裂缝的焊缝的加劲肋与钢桥面板之间通过FRP型材连接为一体,增强了结构构件的整体承载能力和抗疲劳性能,保证了修复的可靠性。同时还具有易于施工以及施工周期短的特点,降低了修复加固作业对道路交通运营造成的影响。
背景技术
正交异性钢桥面板诞生于20世纪50年代,由于其具有结构自重轻,跨越能力强等优点,得到了广泛的应用,尤其适用于大跨度钢结构桥梁。然而正交异性钢桥面板的构造复杂、焊缝较多,在车辆荷载的反复作用下,加劲肋纵向焊缝常常产生疲劳开裂,影响了结构的承载力和耐久性,因此,对正交异性钢桥面板的顶板与加劲肋之间的连接焊缝进行疲劳开裂修复和加固十分必要。
目前,疲劳开裂修复和加固的措施主要有角撑板补强、钢板补强和焊缝焊合。角撑板补强主要通过在U肋与桥面板的角隅支撑处补贴角撑钢板来加强和改善桥面板受力以及修复疲劳裂缝,但是其应用范围有限,在角隅支撑处应力集中明显,且由于角撑钢板采用焊缝连接,也将带来新的疲劳问题。钢板补强主要通过在开裂区域采用相同材质和厚度的补强钢板覆盖后,用焊缝或螺栓进行连接修补。由于在补强钢板与桥面板或加劲肋之间采用角焊缝,在桥面板发生局部变形时所有修补过的焊缝仍然面临着严峻的疲劳开裂问题;在U肋上进行螺栓连接补强修补时还需要在U肋上切割出操作窗口,对桥面板造成了二次破坏;此外,在对桥面板裂缝进行钢板补强时,由于需要破坏桥面铺装,因此还需要停止大桥运营和中断交通。焊缝焊合主要通过对疲劳开裂的焊缝进行打磨后重新焊合修补实现,由于施工现场的条件限制,焊接施工困难并且桥梁现场加固焊接只能采用手工焊接,焊接质量较差,修复的可靠性难以保证;且在焊合后仍然存在着焊缝疲劳开裂问题,并将引发后续的疲劳问题,可能导致反复的修复工作。由于裂缝打磨和焊接施工周期同样较长,对交通的影响也较大。
综上,现有的补强措施在使用过程中都不可避免地会发生钢材锈蚀,大大降低了桥梁结构的耐久性,使得桥梁的使用年限大打折扣。受焊接质量的限制也难以保证修复的可靠性,容易引发后续的疲劳问题。同时在施工期间内还需要中断通行,且由于施工周期普遍较长,对道路交通运营造成了严重影响。因此,需要一种方便可靠的正交异性钢桥面板的加劲肋焊缝加固结构及方法。
实现思路