止裂 讓鋼橋不再衰老 橋梁景觀護(hù)欄廠家發(fā)布時間：2022-06-31 15:46:31 面對嚴(yán)重影響鋼橋面板服役性能和耐久性的疲勞開裂問題，研發(fā)合理、的加固維護(hù)技術(shù)十分必要。本文選取縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)的典型疲勞開裂模式，采用栓接角鋼裝配式加固方法對該細(xì)節(jié)進(jìn)行加固，并通過足尺疲勞試驗(yàn)研究該加固方法的有效性及其工程可實(shí)施性。在此基礎(chǔ)上，采用斷裂力學(xué)進(jìn)行加固效果評價，以驗(yàn)證栓接角鋼裝配式加固方法，對正交異性鋼橋面板縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)的疲勞裂紋維護(hù)的可靠性。 有限元模型的建立 疲勞破壞模式和裝配式加固 縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)受力較為復(fù)雜，在裝配誤差、焊接殘余應(yīng)力及焊接缺陷等因素綜合影響下，該部位成為正交異性鋼橋面板中疲勞問題為突出的部位之一。該部位典型的疲勞裂紋的失效模式主要包括以下幾種：破壞模式I ：疲勞裂紋起于焊趾并沿縱肋腹板擴(kuò)展；破壞模式II ：疲勞裂紋起于焊趾并沿橫隔板擴(kuò)展 ；破壞模式III ：疲勞裂紋起于橫隔板弧形開孔并沿橫隔板擴(kuò)展，如圖1所示。研究結(jié)果表明，模式I為疲勞破壞的主要形式，且其疲勞開裂的加固較其他模式更為困難。 正交異性鋼橋面板開裂采用在局部栓接或粘貼鋼板的方式，可以有效提高該部位的局部剛度，顯著降低局部應(yīng)力水平，從而抑制該部位疲勞裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展。因此，對于縱肋與橫隔板連接部位的疲勞加固而言，其關(guān)鍵在于采用適當(dāng)?shù)姆椒ń档途植繎?yīng)力集中程度，調(diào)整局部受力狀態(tài)，從而改善該細(xì)節(jié)局部應(yīng)力水平。針對縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)疲勞開裂模式I，采用在縱肋底板與橫隔板處栓接等邊角鋼加固處理，如圖2所示。 面向疲勞性能研究的有限元模型 為研究關(guān)注疲勞易損細(xì)節(jié)的疲勞特性，針對某大橋正交異性鋼橋面板縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)，進(jìn)行裝配式加固方法模型試驗(yàn)研究。足尺模型試件主要由頂板、縱肋、橫隔板及其下翼緣板構(gòu)成。疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ洼喞叽鐬椋洪L2.7m，寬1.4m，高0.6m，縱向設(shè)置2個橫隔板，橫向設(shè)置2個U肋。試件主要結(jié)構(gòu)板件厚度為：頂板18mm，縱肋8mm，橫隔板14mm，橫隔板下翼緣20mm?？v肋截面尺寸為300mm×280mm×8mm，縱肋中心間距為600mm。疲勞試驗(yàn)采用分配梁縱向兩點(diǎn)加載，在分配與試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭g的加載位置放置兩個200mm×200mm的橡膠支座，試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜋M隔板下翼緣使用固接約束，其加載方案如圖3所示。 本研究的主要目的在于確定待研究構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞性能，綜合考慮加載設(shè)備和加載周期等因素，制定試驗(yàn)方案并確定實(shí)際采用的加載荷載幅值ΔP。所確定的主要試驗(yàn)工況如下： 工況1（LCI）：縱肋與橫隔板連接細(xì)節(jié)疲勞特性試驗(yàn)工況。該工況主要用于研究此處實(shí)際疲勞特性。此工況加載次數(shù)為115萬次，荷載上、下限分別取ΔP+20kN與20kN，ΔP為290kN。 工況2（LCII）：縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)疲勞開裂裝配式快速加固試驗(yàn)工況。主要研究裝配式快速加固方法對于縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)的疲勞壽命的改善效果。此工況加載次數(shù)為180萬次，荷載上、下限分別取ΔP+20kN與20kN，ΔP為348kN。 針對待研究的疲勞易損部位（縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)處）開裂后栓接角鋼加固效果，由于此處疲勞裂紋屬于復(fù)合型裂紋，為提高應(yīng)力強(qiáng)度因子K的求解精度，選取通用有限元軟件ANSYS建立實(shí)體單元模型進(jìn)行求解，除含有裂紋的子模型外都用實(shí)體單元Solid45。在縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)處建立裂紋子模型，其中，裂紋前緣周圍單元采用能夠較反映裂紋 附近應(yīng)力場奇異性的Solid95單元模擬，其余子模型部位使用Solid92單元。整個有限元模型總計257988個單元，401870個節(jié)點(diǎn)，如圖4所示。為保證其計算結(jié)果可靠性，能準(zhǔn)確模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷氖芰顟B(tài)，設(shè)定與試驗(yàn)相同的約束條件及加載方式，在試驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型重點(diǎn)部位布置大量測點(diǎn)。試驗(yàn)過程中采用美國MTS公司的MTS793試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)加載、UCAM-60B靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行靜載試驗(yàn)應(yīng)變測試，同時采用DH3820動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對疲勞易損細(xì)節(jié)關(guān)鍵測點(diǎn)的應(yīng)變進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。由于篇幅限制，此處僅列出縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)典型對比結(jié)果，測點(diǎn)位置及在試驗(yàn)荷載工況下實(shí)測值（M）與理論值（T）結(jié)果對比如圖5所示，測點(diǎn)處應(yīng)變片布置在焊縫端部下方縱肋腹板母材上。研究結(jié)果表明：有限元計算值與試驗(yàn)實(shí)測值基本吻合，所建立的有限元模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬縱肋與橫隔板焊接細(xì)節(jié)的力學(xué)特性，可作為裂紋擴(kuò)展行為及加固研究的模型。
中泓泰金屬制品有限公司

商丘橋梁車行道景觀欄桿品質(zhì)




景觀護(hù)欄表面處理作業(yè) 沒有必要停止太多的設(shè)計，景觀護(hù)欄道路護(hù)欄也應(yīng)具有統(tǒng)一美觀的視覺效果。作為一件長期擺在人們面前的事情。只是簡單大方而已。由于它經(jīng)常停止在室外使用，有時也停止與車輛接觸，因此在選擇數(shù)據(jù)時非常小心。道路景觀護(hù)欄采用熱浸鍍鋅板作為數(shù)據(jù)，以避免在使用過程中生銹的可能性，其表面還涂有添加了抗氧化和抗紫外線添加劑的塑化粉。道路護(hù)欄強(qiáng)度高，且具有防潮、耐腐蝕、使用壽命長的特點(diǎn)。景觀橋梁欄桿表面有各種不同的色彩，從而形成了不同的風(fēng)格。表面色彩的合理利用裝飾了橋梁景觀，給環(huán)境帶來更多的美感。 那么，景觀橋梁護(hù)欄的表面色彩的處理工藝有哪些呢？1烤漆：烤漆工藝流程是基材上每上一遍漆，就送入無塵恒溫烤房進(jìn)行烘干處理，如此反復(fù)三遍、四遍或以上。2噴漆：一個比較簡單的表面處理作業(yè)。只需要將油漆倒入專門的噴漆設(shè)備，用噴槍對準(zhǔn)工件進(jìn)行噴涂，等它自然干燥或是高溫烘干即可，所以相對來說是一個簡單的物理過程，橋梁欄桿的生產(chǎn)中也是比較常見。橋梁鋼護(hù)欄噴塑：也叫做噴粉，需要有專門的噴涂設(shè)備，所以經(jīng)常要用到各種靜電噴涂機(jī)、高壓噴槍、烤爐、高溫烤房、噴粉回收裝置以及空氣壓縮機(jī)等等。使用的涂料也和噴漆的液態(tài)油漆涂料不同，而是用一種特殊的固體粉末，將粉末經(jīng)過靜電處理后吸附在工件表面，然后送入高溫烤房進(jìn)行烘烤固化，當(dāng)冷卻后即可形成固態(tài)的涂層。

---