正交异性钢桥面板构造细节改进的探讨
正交异性钢桥面铺装的问题及对策
中铁大桥科学研究院有限公司
超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
2.2、超高性能混凝土材料性能研究
技术特点 超高性能混凝土在桥梁结构中应用的技术特点
抗压强度和抗拉强度高 结构形式多样化、轻型化、薄壁化 缺陷少、耐久性能好 全寿命周期内成本较低 超高韧性 有利于提高结构的抗震和疲劳性能 工作性能好 施工、养护方便
1600
UHPC
C50
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龄期
5 UHPC C50
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28d
龄期
56d
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收缩（10-6）
超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
2.2、超高性能混凝土材料性能研究
收缩
400
350
参照GB/T 50082-2009中第8
1、正交异性板和铺装层病害及原因分析
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1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
虎门大桥
Байду номын сангаас
江阴长江大桥
苏通长江大桥
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杭州湾大桥
超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
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高速铁路正交异性钢桥面板构造细节疲劳性能研究
高速铁路正交异性钢桥面板构造细节疲劳性能研究摘要：随着高速铁路的快速发展，对桥梁结构的要求也越来越高。
正交异性钢桥面板作为高速铁路桥梁的重要组成部分，其疲劳性能对桥梁的安全运营起着至关重要的作用。
本文通过对正交异性钢桥面板的构造细节进行研究，探讨了其疲劳性能的影响因素，为高速铁路桥梁的设计与施工提供了参考依据。
关键词：高速铁路；正交异性钢桥面板；构造细节；疲劳性能1. 引言高速铁路作为一种快速、安全、高效的交通方式，受到了广大旅客的喜爱和追捧。
而桥梁作为高速铁路的重要组成部分，其结构的安全性和稳定性成为了工程设计和施工的重要考虑因素。
正交异性钢桥面板作为高速铁路桥梁的承载面层，其疲劳性能对桥梁的使用寿命和安全运营起着至关重要的作用。
2. 构造细节对疲劳性能的影响正交异性钢桥面板的构造细节对其疲劳性能具有重要影响。
首先，焊缝的质量和强度直接关系着桥面板的承载能力和使用寿命。
焊缝的缺陷和不均匀性会导致应力集中和裂纹的产生，从而降低了桥面板的疲劳强度。
其次，板材的厚度和强度也会影响桥面板的疲劳性能。
过厚的板材会增加桥面板的自重，增加了应力集中的可能性；而过薄的板材则容易发生变形和破坏。
此外，桥面板的支承结构和连接方式也会对其疲劳性能产生影响。
3. 疲劳性能测试与分析为了研究正交异性钢桥面板的疲劳性能，我们进行了一系列的试验和分析。
首先，我们对不同构造细节的桥面板进行了疲劳试验，得到了其应力-循环次数曲线。
通过分析曲线的形状和斜率，我们可以评估桥面板的疲劳强度和寿命。
其次，我们采用有限元方法对桥面板进行了数值模拟，验证了试验结果的准确性。
最后，我们还通过对桥面板构造细节的优化设计，提高了其疲劳性能。
4. 结论通过对正交异性钢桥面板的构造细节进行研究，我们得出了以下结论：焊缝的质量和强度、板材的厚度和强度以及支承结构和连接方式都对桥面板的疲劳性能产生重要影响。
通过合理设计和施工，可以提高桥面板的疲劳强度和使用寿命，保。
正交异性钢桥面板构造细节的疲劳性能研究的开题报告
正交异性钢桥面板构造细节的疲劳性能研究的开题报告一、选题背景及意义正交异性钢桥面板(Element-Fabricated Steel Orthotropic Deck, 简称EOSD)是近年来在大桥建设领域中广泛应用的桥面结构形式。
EOSD桥面板采用了正交异性钢板结构，是由水平方向的钢板和垂直方向的横筋组成的。
EOSD施工速度快，强度高，使用寿命长，同时还具有较好的舒适性和维护性。
因此，目前大桥建设中越来越多地采用EOSD桥面板。
然而，由于真实工况下的荷载、温度等因素的影响，EOSD桥面板的疲劳性能需要得到重视，以提高桥梁的安全性和寿命。
因此，进行正交异性钢桥面板构造细节的疲劳性能研究，有着重要的现实意义。
二、研究内容本研究着眼于EOSD桥面板的构造细节，重点是正交异性钢板和横筋之间的连接部位，通过模拟桥面板在真实工况下的荷载、温度等因素下的受力情况，研究EOSD桥面板的疲劳性能。
具体研究内容包括：1. EOSD桥面板构造细节的设计原理和结构组成的介绍以及疲劳破坏的机理分析。
2. 采用ANSYS软件对不同疲劳循环次数下的EOSD桥面板进行有限元分析，确定桥面板的应力分布规律和应力集中部位，挖掘其疲劳破坏的原因。
3. 根据分析结果，探讨EOSD桥面板构造细节改进的方案，提出有效的优化措施，旨在延长桥梁的使用寿命和安全性。
三、研究方法1. 搜集EOSD桥面板的相关资料及标准要求，了解其设计原理、构造特点以及疲劳破坏机理。
2. 建立EOSD桥面板的有限元模型，考虑其受力情况，并在不同载荷工况下进行有限元分析，得到桥面板的应力分布以及应力集中位置等参数。
3. 根据分析结果，制定EOSD桥面板构造细节优化方案，如加强钢板与横筋的连接等。
4. 进行疲劳试验，验证分析结果，并评估优化方案的有效性。
四、预期成果本研究的预期成果包括：1. 对EOSD桥面板构造细节的疲劳性能进行深入研究，提高EOSD 桥面板的疲劳寿命和安全性，具有重要的工程实践意义。
《2024年正交异性钢桥面板焊缝力学行为研究》范文
《正交异性钢桥面板焊缝力学行为研究》篇一一、引言正交异性钢桥面板作为现代桥梁工程中的一种重要结构形式，其焊缝的力学行为研究对于保障桥梁的安全性和耐久性具有重要意义。
焊缝作为桥梁结构中的关键连接部分，其力学性能的优劣直接影响到整个桥梁的承载能力和使用寿命。
因此，对正交异性钢桥面板焊缝的力学行为进行研究，有助于提高桥梁工程的设计和施工水平，保障桥梁的安全运营。
二、焊缝力学行为的基本理论正交异性钢桥面板的焊缝力学行为涉及多个方面，包括焊缝的应力分布、变形行为、疲劳性能等。
首先，焊缝的应力分布是评估焊缝力学性能的重要指标，它受到焊接工艺、材料性能、荷载条件等多种因素的影响。
其次，焊缝的变形行为也是研究的重要方面，包括弹性变形和塑性变形等。
此外，焊缝的疲劳性能也是研究的重点，因为桥梁在长期使用过程中会受到反复的荷载作用，焊缝的疲劳性能直接影响到桥梁的使用寿命。
三、正交异性钢桥面板焊缝的类型与特点正交异性钢桥面板的焊缝主要包括角焊缝、斜焊缝和对接焊缝等类型。
不同类型的焊缝具有不同的力学特性，如角焊缝具有较高的抗拉强度和抗剪强度，但容易产生应力集中；斜焊缝则具有较好的抗弯性能和抗疲劳性能。
此外，正交异性钢桥面板的焊缝还具有复杂性、多样性和隐蔽性等特点，这增加了研究的难度。
四、正交异性钢桥面板焊缝的力学行为研究方法针对正交异性钢桥面板焊缝的力学行为研究，可以采用多种方法。
首先，可以通过理论分析方法，建立焊缝的力学模型，分析焊缝的应力分布和变形行为。
其次，可以采用数值模拟方法，利用有限元软件对焊缝进行模拟分析，以获得更准确的力学性能数据。
此外，还可以通过实验方法，对实际桥梁的焊缝进行测试和分析，以验证理论分析和数值模拟结果的准确性。
五、实验研究与结果分析为了深入了解正交异性钢桥面板焊缝的力学行为，我们进行了一系列的实验研究。
首先，我们制作了不同类型和尺寸的焊缝试件，并对其进行加载测试。
通过实验数据我们发现，焊缝的应力分布和变形行为受到多种因素的影响，如焊接工艺、材料性能、荷载条件等。
高速铁路系杆拱桥正交异性钢桥面构造研究.
高速铁路系杆拱桥正交异性钢桥面构造研究关键词:整体钢桥面;U肋;AASTHO规范;小隔板;应力分布1 正交异性钢桥面发展在20世纪30年代,随着焊接的运用,人们开始在开启桥和轻便桥梁中使用钢板作为桥面,并在钢纵梁上翼缘边缘和钢面板之间用角焊缝相连,这样,一部分钢面板当作钢纵梁的上翼缘。
正交异性钢桥面最初的结构形式也起源于此。
二战时,桥梁损害严重,钢产量紧张,技术工艺较低,从而节约钢材的正交异性钢桥面桥梁得到发展。
从1950年至1970年,以正交异性板作为主梁上翼缘的钢梁桥大量出现,西德在Mannheim复建的Kurpfalz钢桥跨度56m 75m 56m,该桥是世界上第一座明确使用正交异性刚桥面板的实腹钢箱梁桥。
20世纪后期,正交异性整体钢桥面自重、养护方便、建筑空间小的优势逐渐体现出来, 而整体钢桥面已经成为大中跨桥梁的常用形式。
2 高速铁路系杆拱桥福厦铁路福州至厦门线位于我国东南沿海境内,线路多处跨越福厦高速公路,其中木兰溪特大桥和丘后特大桥采用128m钢箱梁系杆拱,主拱采用二次抛物线,桥面采用小纵梁多横梁正交异性钢桥面,钢桥面板厚16mm,下设4根倒T型纵梁,12道梯形纵肋和16道板肋;拱脚附近设两根端横梁,系梁与吊杆连接处共设13根主横梁,每个节间3根次横梁,全桥共52根次横梁,间距为2.25m。
桥面钢板上设防腐层、防水层及保护层,其上铺道碴。
很多文献指出纵肋与横梁连接位置是高速铁路系杆拱桥应力集中较严重的部位。
欧洲规范钢结构部分对于特殊结构细部如加劲肋要求细致:1、加劲肋应是连续的穿过横梁腹板中的切口处;2、加劲肋底部周围应有帽孔3、焊接质量严格。
同济大学对正交异性桥面板疲劳研究较早,试验主要针对以下部位进行:1、面板与纵肋的连接;1、纵肋与横梁的连接;3、纵肋的对接。
为了改善纵肋与横梁连接部位应力集中,提高结构疲劳寿命,AASHTO规范对U肋与横梁的连接构造提出一些建议,并且建议利用有限元方法进行构造分析和疲劳计算。
正交异性钢桥面板构造参数的优化
正交异性钢桥面板构造参数的优化正交异性钢桥面板由面板、横肋和纵肋构成，三者互相垂直，焊接成整体共同工作。
其中，横肋也称为横梁或横隔板；常用纵肋为U 形肋。
为了使钢桥面板具有足够的强度和刚度，减小面外变形引起的次应力，并确保其疲劳耐久性和良好的经济性，面板的厚度、U形肋的断面尺寸和刚度、横隔板间距之间应合理匹配[1-2]。
随着货车轴重和数量的增加，钢桥设计中面板的厚度也在不断增加，U形肋尺寸及间距、横隔板间距等参数应随之调整，以寻求三者之间合理匹配的设计值[3]，从而提高整体受力性能。
嘉靖五年，《宰辅年表》将杨一清排名于费宏前，有误，理由见前文。
《宰辅年表》出现错误的原因在于遗漏了费宏担任过吏部尚书兼谨身殿大学士。
在满足现行规范对受力、变形及构造要求的前提下，本文采用ABAQUS建模并试算，对正交异性钢桥面板的构造参数开展优化设计研究，给出面板厚度、U形肋尺寸、横隔板间距合理匹配的建议值。
1 优化设计的依据正交异性钢桥面板的面板可视为其周边弹性支撑在纵肋和横肋的肋脚上，纵肋可视为连续弹性支撑在横肋上，横肋可视为弹性支撑在主梁上[4]。
为减少钢桥面板的变形和局部次应力，提高其疲劳抗力和改善铺装层的基础条件，正交异性钢桥面板的强度须要满足使用要求，其局部刚度和整体刚度亦应符合相关规定。
欧洲规范Eurocode3对正交异性钢桥面板的强度和刚度进行了规定[5]，美国AASHTO规范也有相应规定[6]，我国JTG D64—2015《公路钢结构桥梁设计规范》[7]采纳了欧洲的规定。
综合考虑，本文采用JTG D64—2015作为优化设计计算的理论依据。
1.1 钢桥面板的刚度要求在桥梁设计使用年限内运输车辆最大轮载作用下，桥面板的变形曲率半径应满足R≥20 m，U形肋间面板的相对挠度应满足Δ≤0.4 mm，见图1。
1.做好个人养老金制度设计。
随着个人养老金的全面铺开，应当为每个社会成员提供一个养老储蓄账户，允许个人自愿向该账户缴费；向个人账户统一提供经认可的投资产品并实行低费率；该账户在一定限额内享有税收优惠。
钢桥梁制造有关问题之八
钢桥梁制造有关问题之八再论正交异性钢桥面板疲劳控制技术----正交异性钢桥面板疲劳细节优化方案探讨张剑峰李军平车平前言正交异性钢桥面板广泛应用于大跨度桥梁中，该类结构在运营过程中出现了大量疲劳裂纹，引起了大家的广泛关注。
近二十年来，国内的多家机构对正交异性钢桥面板的疲劳问题进行了大量研究，力求解决这一难题，并取得了一定的成果。
目前,针对该结构细节提出了多项创新优化方案，其中部分方案已应用于新建项目。
本文就各优化方案再次进行探讨。
1、正交异性钢桥面板疲劳裂纹成因正交异性钢桥面板的疲劳是一个系统问题，外因是反复作用的汽车荷载，内因就是构造细节(包括制造因素的影响)，外因和内因的共同作用从而萌生裂纹。
针对正交异性钢桥面板的疲劳裂纹，国内外多个机构进行了大量的试验研究，研究结果表明，此结构的疲劳裂纹可分为由荷载引起的开裂和面外变形引起的开裂，前者也称为主应力引起的开裂，后者也称为次应力引起的开裂。
[1]1.1 主应力引起的疲劳裂纹正交异性钢桥面板由主应力引起疲劳裂纹的部位不多，主要是U 肋嵌补段对接焊部位，因现场仰焊难以保证焊缝质量,且背面贴钢衬垫的结构细节导致其疲劳等级较低，在车辆荷载作用下，该对接焊缝很容易萌生疲劳裂纹。
根据研究成果，目前已将该部位的连接方式由焊接改成高强度螺栓连接，实桥应用情况良好，其疲劳问题已基本得到解决，在此不予讨论。
1.2 面外变形引起的疲劳裂纹正交异性钢桥面板疲劳裂纹主要集中在U肋与横隔板交叉部位下端(即横隔板弧形缺口)，以及U肋与面板的焊缝部位。
统计数据表明，以上两类疲劳开裂分别约占疲劳裂纹总数的38.2%和18.9%[2]。
究其根源，此两类裂纹均属于面外变形引起的疲劳开裂。
1.2.1 U肋与面板焊缝的裂纹正交异性钢桥面板直接承受轮载反复作用，面板产生如图1所示的结构变形，纵肋与面板连接处承受相互平衡的三个弯矩的共同作用，焊缝两侧力矩交替变化，于是，在焊根和焊趾处产生弯曲次应力，疲劳裂纹便从焊趾和焊根处萌生扩展。
正交异性钢桥面结构装配偏差影响分析及对策研究
正交异性钢桥面结构装配偏差影响分析及对策研究近年来,正交异性钢桥面板凭借其特殊的结构,在大跨度桥梁中的应用越来越普及。
然而,正交异性钢桥面结构在其现场装配过程中不可避免地会出现错边变形,在错口处产生应力集中,加剧钢桥面板的疲劳。
本文将对正交异性钢桥面结构存在装配偏差时疲劳性能进行探讨并对疲劳寿命进行研究。
为避免由于装配偏差产生过大应力集中现象,本文还将开展相应对策的研究来减小局部应力。
本文不仅具有非常现实的工程背景,而且有着重要的理论意义和实用价值,主要工作如下:1.阐述了正交异性钢桥面结构的研究现状,回顾了钢桥面板的疲劳理论,归纳了钢桥面板抗疲劳设计方法,介绍了现有的疲劳寿命评估方法,总结了应力集中系数的概念和应力集中对疲劳强度的影响。
2.针对正交异性钢桥面结构疲劳关注点开展应力历程分析,找出各关注点最不利加载位置;借助ANSYS子模型技术,建立顶板纵缝错台实体模型,对3种不同的错台宽度分别采用5种不同的坡度进行焊接,研究关注点处应力变化规律,基于S-N曲线探讨错台宽度和坡度对顶板疲劳寿命的影响;对顶板横缝错台采用直接对接的形式,分析对顶板疲劳寿命的影响。
3.借助ANSYS子模型技术,建立U肋装配偏差实体模型,探讨U肋装配偏差宽度对U肋底部和拐角处关注点应力和疲劳寿命的影响;对U肋与桥面板连接处进行网格尺寸讨论,确定最优网格化分尺寸,在最优网格尺寸条件下,研究U肋对接偏差宽度对关注点应力的影响。
4.针对正交异性钢桥面板出现的装配偏差问题进行对策研究,对顶板装配偏差采用铺装MPC和粘贴CFRP材料两种方法进行加固,研究加固材料厚度对关注点应力的影响;对U肋装配偏差问题采用U肋内部填充
材料和加强顶板铺装两种方式进行加固,分别探讨材料弹性模量对关注点应力的影响。
《2024年正交异性钢桥面板焊接工艺参数研究》范文
《正交异性钢桥面板焊接工艺参数研究》篇一一、引言随着交通运输业的快速发展，钢桥因其优良的力学性能和经济性在桥梁建设中得到广泛应用。
其中，正交异性钢桥面板以其高强度、轻量化和良好的抗疲劳性能等特点，在大型桥梁工程中占据重要地位。
然而，正交异性钢桥面板的制造过程中，焊接工艺是关键环节之一，其焊接质量直接影响到桥梁的安全性和使用寿命。
因此，对正交异性钢桥面板焊接工艺参数进行研究，对于提高桥梁建设质量和安全性具有重要意义。
二、焊接工艺概述正交异性钢桥面板的焊接工艺主要包括焊前准备、焊接过程和焊后处理三个阶段。
焊前准备阶段包括材料选择、焊缝设计、焊接坡口加工等；焊接过程涉及焊接方法、焊接速度、焊接电流等参数的选择；焊后处理则包括焊缝检验、热处理等。
本文重点研究焊接过程中的工艺参数，以优化焊接质量。
三、焊接工艺参数研究1. 焊接方法选择正交异性钢桥面板的焊接方法主要有熔化极气体保护焊、电弧焊等。
在选择焊接方法时，需考虑钢板厚度、材料性能、施工环境等因素。
一般情况下，对于较厚的钢板，采用熔化极气体保护焊；对于较薄的钢板，则可采用电弧焊。
2. 焊接电流与电压焊接电流和电压是影响焊接质量的关键参数。
电流过大或过小都会导致焊缝成形不良，电压过高或过低则会影响电弧的稳定性。
因此，在焊接过程中，需根据钢板厚度、材料性能等因素，合理选择焊接电流和电压。
3. 焊接速度焊接速度直接影响焊缝的冷却速度和热输入量。
焊接速度过快，会导致焊缝未完全熔合，降低焊缝强度；焊接速度过慢，则会导致焊缝过热，产生热裂纹等问题。
因此，在保证焊缝质量的前提下，应选择合适的焊接速度。
4. 坡口角度与间隙坡口角度和间隙的大小直接影响焊缝的成形和质量。
坡口角度过大或过小都会导致焊缝成形不良，间隙过大则会导致焊缝填充不饱满，间隙过小则会增加焊接难度。
因此，在焊前准备阶段，需根据钢板厚度和材料性能等因素，合理设计坡口角度和间隙。
四、实验研究为研究正交异性钢桥面板的焊接工艺参数，我们进行了系列实验。
钢桥面板接头构造细节及其试验分析
钢桥面板接头构造细节及其试验分析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。
所以，随着施工技术的不断进步，钢桥面板工地接头构造细节也在演变。
本文介绍了大型公路钢箱梁正交异性桥面板工地接头构造细节的演变，并通过两个足尺试件的静载和疲劳试验，以及有限元分析，证明正交异性桥面板工地接头采用焊栓连接具有足够的刚度、承载力和耐久性。
标签：钢箱梁正交异性桥面板工地接头试验1 钢桥面板工地接头构造细节的演变历程1.1 钢桥面板的构造细节对于大跨度悬索桥和斜拉橋，钢箱梁自重约为PC 箱梁自重的1/5～1/6.5。
正交异性钢板结构桥面板的自重约为钢筋混凝土桥面板或预制预应力混凝土桥面板自重的1/2～1/3。
所以，受自重影响很大的大跨度桥梁，正交异性板铜箱梁是非常有利的结构形式。
制造时，全桥分成若干节段在工厂组拼，吊装后在桥上进行节段间的工地连接。
通常所有纵向角焊缝（纵向肋和纵隔板等）贯通，横隔板与纵向焊缝、纵肋下翼缘相交处切割成弧形缺口与其避开。
1.2 正交异性钢桥面板的疲劳及其工地接头构造细节的改进钢桥面板作为主梁的上翼缘，同时又直接承受车辆的轮载作用。
如上所述，钢桥面板是由面板、纵肋和横助三种薄板件焊接而成，在焊缝交叉处设弧形缺口，其构造细节很复杂。
当车辆通过时，轮载在各部件上产生的应力，以及在各部件交叉处产生的局部应力和变形也非常复杂，所以钢桥面板的疲劳问题是设计考虑的重点之一。
改进后的构造细节既克服了工地接头纵向U形肋嵌补段的仰焊对接，从而改善了疲劳性能，又避免了面板栓接拼接对桥面铺装层的不利影响。
2 试件设计和制造根据《美国公路桥梁设计规范》，用于计算正交异性钢桥面板刚度和恒载引起的弯曲效应时，与纵肋共同作用的钢桥面板的有效宽度取纵肋间距。
钢箱梁工地接头处桥面板采用单面焊双面成型焊接工艺，面板内侧需贴陶瓷衬垫，因此焊缝下面的U形肋侧壁须开缺口以便衬垫通过。
正交异性桥面板设计参数和构造
正交异性桥面板设计参数和构造细节的疲劳研究进展1 背景第二次世界大战后，一方面大量被战争毁坏的桥梁急需修复，另一方面建筑材料非常短缺。
在此情况下，欧洲的工程师们开始尝试采用一种新型的桥面结构形式――正交异性钢桥面板。
它由面板、纵肋和横肋组成，三者互相垂直，通过焊缝连接成一体共同工作。
它以自重轻、极限承载力大、施工周期短等优点，成为世界上大、中跨度现代钢桥通常采用的桥面结构形式。
从20世纪50年代德国最先使用这种桥面板至今，欧洲已有1000多座各种形式的正交异性钢桥面板桥梁，日本有将近250座正交异性钢桥面板桥梁，北美有100余座正交异性钢桥面板桥梁[1]。
我国正交异性钢桥面板我国正交异性钢桥面板的研究和应用起步较晚，直到20世纪70年代初，才建成第一座钢桥面板桥――潼关黄河铁路桥。
改革开放以来，国内正交异性钢桥面板桥呈现出迅猛发展势头。
迄今为止，我国已建造的采用正交异性钢桥面板的桥梁有30余座。
正在建造的采用正交异性钢桥面板的铁路钢桥有郑州黄河公铁两用桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥等。
正交异性钢桥面板有其独特的优点，但同时钢桥面板疲劳开裂的事例也在许多国家的钢桥中出现。
最早报道的是英国Seven桥，该桥1966年建成通车后，分别于1971年和1977年发现了3种焊接细节的疲劳裂纹。
德国的Haseltal和Sinntal桥投入使用后不久，钢桥面板也都出现了疲劳裂纹。
此外，法国、日本、美国、荷兰等国也都发现了钢桥面板疲劳开裂事例。
钢桥面板在我国使用的时间虽然不长，但是已经在某些桥中发现了钢桥面板疲劳开裂的现象。
这些疲劳裂纹严重影响了桥梁的使用寿命，因此，对正交异性桥面板疲劳问题的研究是目前桥梁建设中的关键和热点，各国学者在此领域取得了一系列研究成果。
国内在20世纪80年代初，铁道科学研究院等相关单位以西江大桥为研究背景，对公路正交异性钢桥面板参与主桁共同工作时的结构特性进行了较为全面的分析及试验研究[2]。
正交异性钢桥面板构造细节改进的探讨
与横 肋交 叉部位 、 钢桥 面板现 场连接 形 式 、 ｕ型肋 形式 等构 造 细节的 演 变历程及 各 国规 范相 关最 新研 究
成果 和规定 。
但是 ， 通过 试验 研究 和实 桥验证 ， 构造 细节设 计 和焊 从
接制造 要求 等方 面 人 手 ， 面板 、 如 纵肋 、 横肋 三 者 之 间 合理 的 刚度匹 配 ， 横 肋 相 交处 横 肋 腹 板 上合 适 的弧 纵
关键 词 ： 交异性 钢桥 面板 正
构造 细节 横肋 纵 肋
中 图分 类号 ： ４ ８ ３ ； ４ ３ ３ 文献标 识码 ： Ｕ ４ ．６ Ｕ ４ ． １ Ａ
正交异 性钢 桥面板 由面板 、 肋和横 肋组 成 ， 者 纵 三
不 断 出现疲 劳裂 纹 ， 是 由于 其 具 有 自重 轻 等 许 多 优 但 点， 而且 即使产 生多 发性 的局部 裂纹 ， 由于冗余 构件 的 存 在 而不会 造成 桥梁 的垮 塌 事故 ， 以 正交 异 性 钢 桥 所
验， 已经有 效地 抑制 了疲 劳裂 纹 的产 生 ， 并将 这些 改进 措 施 不断 地 补 充 到 再 版 的桥 梁 设 计 规 范 和 制 造 规 范
中。
上， 这种结 构形 式 由于其 刚度 在 相互 垂 直 的方 向上 各
不相同， 因此造 成受 力行 为上 的各 向异 性 ， 称为正 交异
（ ．中 国 铁建 股份 有 限公 司 ， 京 １０ ５ ； １ 北 ０ ８５ ２ ．中 国 铁 道 科 学 研究 院 铁 道科 学 技术 研 究 发 展 中 心 ， 京 北 １０ ８ ） ０ ０ １
疲劳纵论-10：正交异性钢桥面板的疲劳问题的再认识：构造细节vs.结构体系
疲劳纵论-10：正交异性钢桥面板的疲劳问题的再认识：构造细节vs.结构体系前言正交异性钢桥面板的主要构造细节均具有多疲劳失效模式特性，疲劳荷载将导致各疲劳失效模式的疲劳损伤逐步累积及其剩余疲劳寿命逐步降低（这一效应即疲劳致损效应），但相同的疲劳荷载对各疲劳失效模式将产生不同的疲劳致损效应，结构体系的疲劳开裂首先在其主导疲劳失效模式出现并扩展，对应的疲劳抗力为结构体系的疲劳抗力。
因此，正交异性钢桥面板的疲劳问题本质上属于典型的多尺度、多模式结构体系问题。
以构造细节疲劳特性为重点的研究方法及其相关研究成果，为正交异性钢桥面板的应用和发展奠定了坚实的基础。
但对结构体系的疲劳失效机理缺乏系统的研究和深刻的认识，是导致传统正交异性钢桥面板疲劳开裂问题突出并长期困扰桥梁工程界的根本原因之一。
在当前研究成果的基础上，从问题的的基本属性出发重新审视正交异性钢桥面板的疲劳问题，推动相关研究由构造细节层面的研究向结构体系层面进一步深化，是深刻认识正交异性钢桥面板疲劳失效机理和结构体系疲劳抗力的关键，也是发展高性能正交异性钢桥面板、研发既有正交异性钢桥面板疲劳开裂的有效加固方法等的基本出发点。
此处在《疲劳纵论1-9》的基础上，扼要总结构造细节疲劳抗力及其评估方法的相关研究成果，在此基础上进一步探讨从结构体系角度研究正交异性钢桥面板疲劳问题的必要性和这一方法的相关关键问题。
构造细节的疲劳抗力及其评估方法近年来，正交异性钢桥面板疲劳开裂案例频发，呈现“普遍性、早发性、多发性、再现性”的特征，且疲劳裂纹一旦萌生即会迅速扩展，危害严重，加固困难，已成为制约钢结构桥梁应用和发展的瓶颈问题，引起了工程界和社会各界的广泛关注。
正交异性钢桥面板的疲劳开裂主要表现为疲劳开裂在重要构造细节萌生并迅速扩展，导致疲劳失效。
现代正交异性钢桥面板各重要构造细节及其在所统计的疲劳病害案例中所占的比例如图1所示，其重要构造细节及其疲劳失效模式如图2所示。
《2024年正交异性钢桥面板焊缝力学行为研究》范文
《正交异性钢桥面板焊缝力学行为研究》篇一一、引言随着现代交通建设的快速发展，桥梁工程作为重要的基础设施，其建设技术和质量要求也日益提高。
正交异性钢桥面板作为桥梁工程中的关键部分，其焊缝的力学行为研究对于保障桥梁的安全性和耐久性具有重要意义。
本文旨在探讨正交异性钢桥面板焊缝的力学行为，为相关工程提供理论依据和技术支持。
二、正交异性钢桥面板概述正交异性钢桥面板是一种常见的桥梁结构形式，其特点是通过正交布置的加劲肋和桥面板板构成整体结构，具有较好的承载能力和稳定性。
然而，由于加劲肋和桥面板的连接处需要焊接，焊缝的质量直接影响到整个桥面的力学性能。
因此，对焊缝的力学行为进行研究显得尤为重要。
三、焊缝力学行为研究方法为了研究正交异性钢桥面板焊缝的力学行为，本文采用以下方法：1. 理论分析：通过建立焊缝的力学模型，分析焊缝在不同荷载作用下的应力分布和变形情况。
2. 数值模拟：利用有限元软件对焊缝进行数值模拟，模拟不同工况下焊缝的力学行为。
3. 实验研究：通过实际桥梁工程的焊缝试验，获取焊缝的力学性能数据，为理论分析和数值模拟提供验证。
四、焊缝力学行为分析1. 应力分布：通过理论分析和数值模拟，发现焊缝在荷载作用下，存在明显的应力集中现象。
其中，加劲肋与桥面板连接处的焊缝应力较大，需要特别关注。
2. 变形情况：焊缝在荷载作用下会产生一定的变形，变形程度与荷载大小、焊缝质量等因素有关。
在设计中需要考虑到焊缝的变形对整体结构的影响。
3. 疲劳性能：焊缝在长期承受重复荷载的作用下，容易产生疲劳损伤。
因此，需要关注焊缝的疲劳性能，采取相应的措施提高其疲劳寿命。
五、提高焊缝力学性能的措施为了提高正交异性钢桥面板焊缝的力学性能，可以采取以下措施：1. 优化焊缝设计：通过合理布置加劲肋和桥面板的位置和数量，减小焊缝的应力集中现象。
2. 提高焊接质量：采用高质量的焊接材料和工艺，确保焊缝的质量和强度。
3. 加强焊缝检测：采用无损检测技术对焊缝进行检测，及时发现并修复存在的缺陷。
正交异性钢桥面板疲劳细节优化
正交异性钢桥面板疲劳细节优化摘要：作为早期公路钢桁梁桥破损桥面板更新的主要选择，正交异性钢桥面板已得到应用。
为了适应近年来日益增长和加重的车辆轮载，需要对钢桥面板进行疲劳细节的优化。
本文采用MonteCarlo方法模拟50年的疲劳荷载作用，借助三维有限元模型获得两种闭口肋的疲劳细节影响面，运用经典的雨流计数法研究其疲劳损伤度。
结果表明相同尺寸下，U形截面常见疲劳细节的受力优于V形截面，疲劳寿命大于V形截面。
关键词：栓焊桁梁桥；钢桥面板；疲劳细节优化；闭口肋Abstract: as the early highway steel truss bridge damage the main selection panel update, orthotropic steel bridge panel has been applied. In order to meet the increasing in recent years and aggravation of the vehicle wheel load, need to steel bridge panel fatigue of the detail of the optimization. In this article, the method of 50 years of simulation MonteCarlo fatigue load, with the aid of the three dimensional finite element model for two silent ribs fatigue details the extent, using the classical rain flow count method to study the fatigue degree. The results show that under the same size, U shape section of the detail of the stress fatigue common better than V section, fatigue life than V section.Keywords: bolt welding truss; Bridge steel plate; Fatigue details optimization; Silent rib引言正交异性钢桥面板结构复杂，存在大量焊接构造，制造施工要求较高，疲劳问题显著，在车轮荷载长期反复作用下，焊缝易开裂。
“正交异性钢桥面板”资料汇编
“正交异性钢桥面板”资料汇编目录一、正交异性钢桥面板疲劳设计参数和构造细节研究二、正交异性钢桥面板的疲劳研究综述三、正交异性钢桥面板弧形切口及其CFRP补强的疲劳性能四、正交异性钢桥面板疲劳性能研究五、港珠澳大桥正交异性钢桥面板疲劳特性研究六、正交异性钢桥面板疲劳问题的研究进展正交异性钢桥面板疲劳设计参数和构造细节研究随着交通事业的快速发展，桥梁作为重要的交通基础设施，其安全性和耐久性备受。
正交异性钢桥面板作为一种常见的桥梁结构形式，具有重量轻、承载力强、疲劳性能优良等优点，被广泛应用于各类桥梁工程中。
然而，在车辆载荷、环境因素等作用下，正交异性钢桥面板易出现疲劳损伤，严重影响桥梁的安全性和使用寿命。
因此，对正交异性钢桥面板疲劳设计参数和构造细节进行研究，具有十分重要的意义和实际应用价值。
本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对正交异性钢桥面板疲劳设计参数和构造细节进行深入研究。
通过文献综述和市场调查，了解正交异性钢桥面板的疲劳性能及影响因素；运用有限元分析软件，建立正交异性钢桥面板的精细化模型，并对不同构造细节进行模拟分析；基于实验研究，对不同疲劳设计参数和构造细节的正交异性钢桥面板进行疲劳性能测试，以验证理论分析和数值模拟的正确性。
通过对正交异性钢桥面板疲劳设计参数和构造细节的深入研究，我们得出以下主要结果：疲劳设计参数分析：疲劳设计参数对正交异性钢桥面板的疲劳性能具有重要影响。
研究表明，采用适当的疲劳设计参数能够有效提高正交异性钢桥面板的疲劳寿命和抗疲劳性能。
例如，适当增加面板厚度、优化焊缝尺寸及分布等措施可显著改善钢桥面板的疲劳性能。
构造细节优化：构造细节对正交异性钢桥面板的疲劳性能具有重要影响。
研究表明，通过对构造细节进行优化设计，如采用双边肋板、优化主梁连接构造等措施，可以有效提高正交异性钢桥面板的疲劳寿命和抗疲劳性能。
为验证理论分析和数值模拟的正确性，我们对不同疲劳设计参数和构造细节的正交异性钢桥面板进行了疲劳性能测试。
正交异性钢桥面板疲劳设计参数和构造细节
正交异性钢桥面板疲劳设计参数和构造细节汇报人：日期:CATALOGUE目录•引言•正交异性钢桥面板概述•疲劳设计参数•构造细节对疲劳性能的影响•疲劳设计参数和构造细节的优化建议•结论与展望01引言钢桥在交通领域的应用日益广泛，正交异性钢桥面板作为其重要组成部分，其疲劳性能对桥梁的安全性和使用寿命具有重要影响。
当前，钢桥面板的疲劳设计主要依赖于经验和实验，缺乏系统性的设计和分析方法，因此研究正交异性钢桥面板的疲劳性能具有重要意义。
研究背景和意义研究目的和方法研究目的通过对正交异性钢桥面板的构造细节和设计参数进行系统性的分析和研究，提出相应的疲劳设计建议和优化措施，以提高钢桥面板的疲劳性能和使用寿命。
研究方法采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对正交异性钢桥面板的构造细节（如焊接细节、构造形式等）和设计参数（如材料属性、应力水平等）进行系统性的分析和研究。
同时，结合实验测试和数值模拟结果，对钢桥面板的疲劳性能进行评估和优化。
02正交异性钢桥面板概述正交异性钢桥面板是一种由上下两层钢板和连接两层钢板的横梁组成的桥梁面板。
特点包括构造简单、承载能力强、抗疲劳性能好等。
正交异性钢桥面板的定义和特点应用正交异性钢桥面板广泛应用于大跨度桥梁、高速公路桥梁和城市高架桥等。
发展随着材料科学和制造工艺的进步，正交异性钢桥面板的设计和制造技术不断得到改进和完善。
正交异性钢桥面板的应用和发展采用高强度钢材，经过精密加工和焊接而成。
上下两层钢板横梁防腐涂层连接上下两层钢板，一般采用无缝钢管或H型钢制造。
为提高耐久性，正交异性钢桥面板表面需涂覆防腐涂层。
03正交异性钢桥面板的构造细节020103疲劳设计参数应力幅值应力幅值大小应力的幅值大小是影响钢桥面板疲劳性能的关键因素之一。
当应力幅值超过材料的疲劳极限时，桥面板将逐渐产生疲劳裂纹，导致结构失效。
因此，在设计时需要选择适当的应力幅值，以确保桥面板的疲劳寿命。
应力幅值分布应力幅值的分布也会影响钢桥面板的疲劳性能。
正交异性钢桥面板构造优化及疲劳性能研究的开题报告
正交异性钢桥面板构造优化及疲劳性能研究的开题报告一、研究背景和意义钢桥面板在桥梁工程中起着重要的作用，它是承受车辆荷载的重要承载构件。
然而，目前钢桥面板在设计时常常存在构造不合理、疲劳性能不足等问题。
因此，对钢桥面板构造和疲劳性能进行研究，具有重要的现实意义和工程应用价值。
本研究重点探究正交异性钢桥面板的构造优化以及其疲劳性能的提升。
正交异性钢桥面板由于其特殊的构造形式，其承载能力较强，但也存在一些缺陷，如制造工艺要求高，实用性较差等问题。
因此，开展正交异性钢桥面板构造优化和疲劳性能研究，将有助于进一步完善钢桥面板的结构设计及其工程应用。
二、研究内容和目标本研究拟从以下两个方面展开研究：1. 正交异性钢桥面板构造优化研究正交异性钢桥面板是一种新型材料，其独特的结构形式能够使得其承载能力得到优化。
但是当前正交异性钢桥面板在研究和应用过程中还存在一些问题，如制造难度大、材料成本较高等。
因此，需要深入研究正交异性钢桥面板的材料性能，优化其结构设计，使其能够更好地应用于桥梁工程中。
本研究将通过建立正交异性钢桥面板的数学模型，对其进行数据分析，并借助有限元分析软件进行模拟仿真。
通过优化分析，得出正交异性钢桥面板的最优设计方案，并进行实验验证。
2. 正交异性钢桥面板疲劳性能研究钢桥面板在长期使用过程中，常常会受到重复荷载的作用，从而导致疲劳损伤。
因此，对钢桥面板的疲劳性能进行研究，有助于提高其使用寿命和安全性能。
本研究将通过疲劳试验以及数值模拟方法，研究正交异性钢桥面板的疲劳性能，并分析其损伤机理。
同时，将探究不同材料和结构设计对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响，为其应用于实际工程提供参考和指导。
三、研究方法和技术路线本研究将采用以下主要方法和技术：1. 数学建模方法：建立正交异性钢桥面板的数学模型，对其进行分析和优化设计。
2. 有限元分析技术：借助有限元分析软件，对正交异性钢桥面板进行模拟仿真。
3. 疲劳试验技术：通过实验室疲劳试验，研究正交异性钢桥面板的疲劳行为，并对其进行损伤分析。
正交异性钢桥面板疲劳性能及维修加固方法研究
三、结果与讨论
1、疲劳试验结果
1、疲劳试验结果
在静态加载和动态加载条件下，我们发现正交异性钢桥面板的应力分布呈现 出明显的规律性。在应力集中的区域，如焊缝和截面变化处，疲劳裂纹容易产生。 通过观察裂纹扩展的速度和方向，我们可以初步判断出裂纹扩展的主要影响因素。
2、结果分析
2、结果分析
分析试验数据，我们发现材料的力学性能、焊接工艺、应力集中等因素对正 交异性钢桥面板的疲劳性能有显著影响。其中，材料的力学性能如抗拉强度和屈 服强度是决定疲劳性能的关键因素。同时，焊接工艺的好坏也会直接影响焊缝处 的应力分布，进而影响疲劳性能。应力集中是导致疲劳裂纹产生的主要因素，应 尽量避免在设计和制造过程中产生应力集中的情况。
疲劳试验是研究材料疲劳性能的主要手段。通过疲劳试验，可以获得材料的 S-N曲线、疲劳极限、疲劳裂纹扩展速率等关键参数。针对正交异性钢桥面板， 可以采用不同应力比、不同循环次数、不同温度和湿度等条件下的疲劳试验，以 全面评估其疲劳性能。
正交异性钢桥面板的疲劳性能
除了试验研究，数值模拟也是分析正交异性钢桥面板疲劳性能的有效方法。 通过建立详细的有限元模型，可以模拟材料的应力-应变历程、疲劳裂纹萌生和 扩展过程，并预测结构的剩余寿命。数值模拟不仅可以节省时间和成本，还可以 对试验无法覆盖的工况进行深入研究。
正交异性钢桥面板的维修加固方法
4、喷涂防护层：在维修加固完成后，为了防止再次出现疲劳裂纹，可以在钢 桥面板表面喷涂一层高分子材料作为防护层。这种防护层不仅可以提高结构的耐 腐蚀能力，还可以减少环境因素对结构的影响。
参考内容
一、引言
一、引言
随着现代交通工程的不断发展，桥梁作为重要的交通枢纽，其结构和性能的 可靠性至关重要。正交异性钢桥面板作为一种常见的桥梁结构形式，其疲劳性能 是保证桥梁安全运行的关键因素。本次演示旨在探讨正交异性钢桥面板的疲劳性 能，为提高桥梁的安全性和使用寿命提供理论依据。
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纵肋不贯通横肋构造如图６（ａ）所示，在两横肋间
生过大应力集中而产生疲劳裂纹。因此，在最新的各 国设计规范推荐的纵肋与横肋交叉部位构造细节改进 为横梁腹板在纵肋与面板焊缝处不开设过焊孔，横肋
腹板与面板及纵肋的角焊缝连续施焊，如图７（ｂ）所 示。上述过焊孔演变详图见图８。
用角焊缝焊接纵肋与横肋腹板。１９６６年建成通车的 英国Ｓｅｖｅｍ桥即采用了这一构造形式。然而在轮载 作用下，易引起横肋面外变形，且横肋横向受力时在纵 肋下翼缘角部有较大的应力集中（如图６（ｂ）所示）， 在该处极易引起疲劳裂纹。１９７１年ｓｅｖｅｍ桥即在该
２．１
闭口截面纵肋通常被焊接成密闭截面，所以无需
考虑纵肋内表面的腐蚀问题。各国规范中一般规定纵
肋厚度ｆ≥６ ｍｍ。同时，对于屈服强度盯，≤３４５
ＭＰａ
的钢材，ｕ型肋通常采用冷弯成形，为避免冷弯塑性变 形对韧性产生过大影响，欧洲及美国规范规定ｕ型肋
内侧半径尺≥４￡，日本规范”３规定Ｕ型肋内侧半径Ｒ ≥５ｆ。对于屈服强度盯，≥４２０ ＭＰａ，采用热弯成形，以 避免冷弯裂纹。 ２．２纵肋与面板、横肋与面板连接的构造细节
ｍｍ，但实桥应用发现过宽开孑Ｌ引起的面板局部削弱使 得在局部轮载作用下，开孔处容易产生疲劳裂纹，所以
目前过焊孔宽度取７０ ｍｍ，如图５。 ２．３纵肋与横肋交叉部位构造细节 纵肋与横肋交叉部位是控制正交异性钢桥面板耐
（ａ）过去采用角焊缝
（ｂ）现在采用坡口角焊缝
久性的关键构造细节，特别是当采用闭口截面纵肋时，
从疲劳裂纹的成因出发，可将正交异性钢桥面板
疲劳裂纹分为主应力引起的裂纹及面外变形产生次应
力引起的裂纹。
弋７—１］＿弋厂
角式肋 （ａ）早期 矩形肋 ■蛸肋
１）主应力引起的疲劳裂纹。这类裂纹可通过疲 劳检算来避免其产生。如日本的《钢构造物的疲劳设 计指针－同解说》。３１、欧洲的ＥＣ３Ｍ ｏ等规范已给出明
２７
另外，在纵肋下翼缘处，需在横肋上设置弧形缺
缺口就是为了减小约束。而且，如果弧形缺口设计不 当，切割和焊接施工质量较差，也会由于横梁腹板面外 变形及横梁腹板面内应力在其与纵肋焊缝端部和局部 突变处的应力集中现象，在横梁腹板与纵向加劲肋连
接焊缝端部易产生疲劳裂纹，如图９所示。
口。若横肋直接焊接到ｕ型肋下翼缘上，在移动轮载
口差别很小。
图ｌＯ欧洲规范横梁腹板弧形缺口构造示意
（ａ）日本道路桥示方书
（ｂ）欧洲规范
（ｃ）两规范对比
图“
日本规范给出的弧形缺口细节与欧洲规范的对比
２．４钢桥面板现场连接形式
的疲劳强度较低，并且ｕ型肋对接焊及其与面板的角 接焊均处于仰焊位置施焊，仰焊工作条件恶劣，同时为 防止熔化焊缝金属滴落，需采用多道小线能量焊接，增
收藕日期：２０ｌＯ一０８．２５；修回日期：２０１０—１１－２０ 作者简介：赵佃龙（１９７３一），男，山西应县人，高级工程师，硕士。
万方数据
２０１１年第２期
正交异性钢桥面板构造细节改进的探讨
并减少其疲劳裂纹的发生，提高耐久性。
１
Ｗ ＴＴＴⅢⅢ
可’
半圈形肋 板肋 球扁钢肋 Ｌ型肋 Ｔ型肋
正交异性钢桥面板疲劳裂纹设置过焊孔
（ｂ）横肋腹板在纵肋与面板焊缝处不设置过焊孔
图７纵肋贯通横肋焊接细节的改善
（ａ）构造示意
ｒ
｜１—７一
Ｕ
厌＼易发』
７＼＼型堡±
（ｂ）易发生疲劳裂纹位置
易蘑……不尉勒
图８横肋在面板与纵肋角焊缝处过焊孔的改进
面板
图６纵肋不贯通横肋
万方数据
２０１１年第２期
正交异性钢桥面板构造细节改进的探讨
不断出现疲劳裂纹，但是由于其具有自重轻等许多优 点，而且即使产生多发性的局部裂纹，由于冗余构件的 存在而不会造成桥梁的垮塌事故，所以正交异性钢桥 面板仍然是优选的桥面板形式。为了抑制疲劳裂纹， 各国学者进行了持续的大量的试验研究和实桥应用检 验，已经有效地抑制了疲劳裂纹的产生，并将这些改进 措施不断地补充到再版的桥梁设计规范和制造规范
作用下，Ｕ型肋的挠曲变形将引起横肋腹板的反复面
外变形。该变形受到连接焊缝的约束，必然在焊趾处
产生很大的弯曲次应力而很快引发疲劳裂纹。开弧形
纵桥向
横梁
横粱 轮载
横梁
横粱
易产生裂 轮载
（ａ）轮载纵向移动时横肋面外往复变形
（ｂ）横肋面内应力在焊缝端部或切割质量较差处的应力集中引发裂纹
图９纵肋贯通横肋细节易产生疲劳裂纹位置示意
处发现了疲劳裂纹。
因此，目前各国规范规定，除特殊情况外（如横肋 高度很小时，且横肋腹板需为ｚ向钢）这一构造方式 一般不再采用，宜采用纵肋贯通横肋的方式。 在纵肋贯通横肋的情况下，早期横肋腹板在纵肋 与面板焊缝处开设过焊孔，如图７（ａ）所示。研究认为 这一构造形式在轮载直接作用下过焊孔处的面板易产
野
噩
ｍｍ熔透角焊缝连接纵肋与面板的构造细节能够满足 使用要求。 以欧洲规范为例，目前其规定除人行道部分纵肋 与桥面板可采用图４（ａ）所示的角焊缝连接外，行车道 处均需采用部分熔透的坡口角焊缝，具体构造要求如
图４（ｂ）所示。
万方数据
２６
铁道建筑
面板纵肋对接焊缝处横肋过焊孑Ｌ以前宽度为１００
喉部高度口≥ｆ
中。
正交异性钢桥面板应用于桥梁已有６０余年，虽然
（ａ）开口断面纵肋
（ｂ）闭口断面纵肋
图１
正交异性钢桥面板典型构造（单位：ｍｍ）
我国正交异性钢桥面板应用始于２０世纪７０年代 的铁路钢箱梁桥‘２１，２０世纪末大量应用于公路桥梁， 然而许多桥梁上已出现程度不同的疲劳裂纹，大大影 响了结构的使用性和安全性，并引起了各方面的高度
这类裂纹得到了有效的控制。下面就正交异性板构造 细节的改进历程和各国规范最新规定予以系统分析 汇总。
（ａ）截面
桥面板的挠曲刚度等因素，目前正交异性钢桥面板中
应用最多的为Ｕ型肋。典型的Ｕ型肋截面如图３。
———一
一
．下‘
（ｂ）口大样
图３
ｕ型肋截面示意
２正交异性钢桥面板构造细节的改进 正交异性钢桥面板在半个多世纪的发展应用过程 中为提高其结构性能避免疲劳裂纹的产生，不断进行 构造细节的改进研究取得了大量的成果，形成了合理 的纵向加劲肋的断面形式及尺寸、横梁（肋）间距、纵 肋与面板、横梁的连接构造形式等。
加焊接材料消耗，延长工期。经过一段时间运营后，在
面板（有效宽度内）和纵肋可视为支承在横肋上 的多跨弹性支承连续梁。因此，为减小轮载作用下现 场接头处的弯矩，钢桥面板现场接头一般多设置在纵
肋跨径￡／４（￡为纵肋跨径，即横肋间距）的位置。钢 桥面板现场连接主要有以下二种方式：
这些焊接部位容易产生疲劳裂纹。
在这一部位应力传递复杂，如构造设计不当极易引起
图４纵肋与面板焊接构造细节（单位：ｍｍ）
疲劳裂纹。根据纵肋与横肋布置关系可分为纵肋不贯 通横肋及纵肋贯通横肋两种情况。
２）面板纵向对接焊缝处横肋过焊孔的演变
Ｕ
Ｕ
（ａ）过去陶瓷衬垫孔１００
ｍｍ
（ｂ）现在陶瓷衬垫孔７０
ｍｍ
图５
面板纵向对接焊缝处横肋过焊孔的改进（单位：ｍｍ）
为避免该处疲劳裂纹的萌生，各国在试验研究的
基础上规定了横肋腹板弧形缺口的构造细节。图１０
给出了欧洲规范推荐的弧形缺口详细构造细节，＾，为 纵肋高度。图１ｌ给出了日本道路桥示方书∞１规定的
弧形缺口细节、欧洲规范规定弧形缺口尺寸及两规范
弧形缺口尺寸
６≥２ｆ。㈣曲≥２５“
‘。。６为横肋腹板板厚
的对比情况。由图１１（ｃ）可知，两规范给出的弧形缺
重视。当前，随着我国铁路建设的迅猛发展，这一结构 形式在铁路桥梁上的应用又逐渐增多，如京沪高速铁 路大胜关长江大桥、济南黄河桥等均采用正交异性钢 桥面板。因此，本文系统地分析了正交异性钢桥面板 疲劳裂纹的成因，汇总了其构造细节的改进历程，并列 出各国规范关于正交异性钢桥面板构造细节最新研究 成果，以利于我国正交异性钢桥面板的合理设计、制造
铁道建筑
Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０１ｌ
文章编号：１００３－１９９５（２０１１）０２．００２４—０５
正交异性钢桥面板构造细节改进的探讨
赵佃龙１，方 兴２，白
玲２
１０００８１）
（１．中国铁建股份有限公司，北京ｌ００８５５； ２．中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心，北京
成的日本来岛大桥、明石海峡大桥和多多罗大桥中得 到了应用。我国从南京长江二桥开始采用这一细节。
ｕ型肋嵌补段需采用钢衬垫板对接焊，这种细节
万方数据
茸ｉ碰
萨羽ｆ耳＝趾亍圈
日｝ｍ■ｉ＆ｈ＾ｍ自∞∞ｎ＊目＆“∞目Ａ
２．５大断面ｕ型肋的研究爰应用 目前，随着公路盘通荷载的增加及蕈载货个载重 最的上升．为防止铺装层的过早劣化及正变异性钢桥 面板豹疲劳开裂，同时由于人１．费Ｈ１在总费用中所占 比重的上升．而正交异性钢桥面板焊接１作量大＋足一 种加工程度比较高的构造。为缩短Ｔ期、减少制造费 用、提高结构疲劳耐久性，正变异性钢桥耐楹的构造形 式向增加面板厚度．加太纵向ＪＪ丌劫助断而＆间距，增大 横肋问距的方向发展。 嘲】４给出了日奉桥梁建设侨台建议的合理化正 交肆性钢桥面板的构造。
究中，发现当纵肋开坡口，采用喉部高度不小于７．５
易等优点，但每根纵肋与面板的连接需要两条角焊缝， 单位面积所用焊缝长度较长，而且其刚度较小，要求布
置有较密的横肋，经济性较差，同时开口截面纵肋压屈
强度较低。因此，在２０世纪６０年代后逐渐在行车道 范围内改为闭口截面纵肋。闭口截面纵肋与开口截面 纵肋相比，具有焊接工作量小，抗弯抗扭刚度大，有较 高的压屈强度等优点。 考虑到各种闭口截面纵肋自身的制造加工性、与 横肋交叉部位的连接构造及其现场接头的施工性以及