钢桥板疲劳裂纹修复进展及合金贴片法研究

为加深对正交异性钢桥面板疲劳开裂问题以及疲劳裂纹修复技术研究的认识,首先对钢桥面板的疲劳开裂特征进行阐述,通过文献调研梳理了钻孔止裂法、加补强板法、热修复法、机械修复法以及组合桥面铺装改进法的相关应用与研究,并探讨各种修复方法的修复机理及适用性。最后展望了智能材料形状记忆合金（shape memory alloy,SMA）在未来钢桥面板疲劳裂纹修复中的应用前景。研究结果表明：钢桥面板疲劳开裂修复受重载交通量大、焊缝数量众多及操作空间狭小等特殊现场环境制约,需根据不同裂纹特征开展针对性修复工作。提出的形状记忆合金修复法在钢桥面板疲劳裂纹修复工作具有前瞻性。其中SMA-CFRP组合贴片利用SMA丝材产生的预应力和CFRP提供的刚度相结合,进一步强化对裂纹开展的抑制效果,而粘贴铁基SMA板在具备以上优点的同时还兼具易施工和低成本的优势。因此采用SMA贴片法可为钢桥面板疲劳裂纹修复提供新思路,有望延长钢桥面板的使用寿命。     

呼吸型裂纹梁的非线性振动

基于梁裂纹在动静力荷载作用下的弯矩-转角曲线,考虑裂纹开闭状态的过渡效应,建立了一种新的呼吸裂纹的瞬变刚度扭转弹簧模型,给出了具有任意裂纹数目梁瞬时模态的统一显式表达式,以及一种呼吸裂纹梁非线性动力响应的近似计算方法.数值分析了含单条呼吸裂纹简支梁的自由振动以及双裂纹悬臂梁在简谐荷载作用下的动力响应.结果表明:该裂纹等效瞬变刚度扭转弹簧模型可较好地描述裂纹的开闭合过程,裂纹梁的瞬时频率介于完全开裂纹梁和完全闭合裂纹梁的自振频率之间,并逐步趋于常数;同时,裂纹的开闭状态以及裂纹所处的梁上下表面位置对裂纹梁的非线性动力响应有显著影响.     

FRP板修复开裂钢板的应力强度因子影响因素分析

为系统地了解纤维增强复合材料(FRP)板修复损伤钢构件疲劳裂纹的影响因素,以FRP板修复含中心裂纹的钢板作为研究对象,以裂纹尖端的应力强度因子K作为分析指标,采用有限元方法对FRP板修复开裂钢板的K进行参数分析。结果表明:FRP板截面刚度、宽度和长度的提高能够使K降低,但当FRP板增加到某一长度后,进一步增加长度将基本不影响K;增加胶层剪切模量、降低胶层厚度可以降低K,局部剥离的出现导致K变大;FRP单面修复的K明显大于双面修复,增加FRP板厚度对降低单面修复的K作用不大。     

桥梁T梁预制生产过程砼裂纹的防治研究

T梁在施工预制过程中因种种原因会产生各式各样的裂纹，这些裂纹如不及处理会危及桥梁的使用寿命及营运安全。作者在T梁生产过程中通过对裂纹产生的原因进行观察研究，并结合300多片T梁的生产实验进行分析，总结出了T梁预制裂纹的防治方法。     

裂纹位置对搅拌摩擦修复铝合金疲劳性能的影响

采用搅拌摩擦方法对预制裂纹的2A12铝合金进行修复,并研究了裂纹放置位置对修复试样疲劳性能的影响。结果表明:预制裂纹试样经搅拌摩擦修复后裂纹愈合,裂纹位于前进侧修复后疲劳寿命最低,位于中间修复时疲劳寿命最高。断口分析表明前进侧修复试样由于热塑性材料损失造成修复区分层,返回侧修复试样断口与裂纹位于中间修复断口较为平整;修复区热塑性材料呈旋涡状流动,有流向轴肩中心趋势,因此裂纹位于中间时修复效果最好,并且修复区晶粒由于动态再结晶得到细化。     

商品砼梁板结构施工早期裂纹控制初探

通过分析商品砼梁板结构裂纹产生的规律、产生的原因,初步得出一些防止裂纹的技术措施。防治梁板结构裂纹的产生,首先要控制砼的生产质量,包括原材料的选用和原材料的质量控制、砼配合比及其生产的控制:其次是施工质量的控制,包括布料、振捣、抹压、养护、幼令砼保护,拆模。只要各部门各环节共同努力、精心配合才能凑效,通过实践证明只要努力裂纹是可以控制在最小范围的,或者说是可以基本得到控制的。     

火电厂锅炉过热器连接管裂纹成因分析及处理

对元宝山发电厂3#锅炉末级过热器入口连接管热电偶插座焊缝裂纹进行分析,认为该处裂纹属管材焊接延迟冷裂纹。经技术经济方案比较,确定采用局部挖补焊接、焊后热处理的方法对裂缝缺陷进行修复。实践证明该方法简单、可靠,修复后的各项指标满足锅炉运行要求,为火电厂类似焊接裂纹事故提供方案参考。     

钢板粘贴在上沙窝3#桥加固中的应用

本文以S308线上沙窝3#桥为例,介绍了钢板粘贴在桥梁加固中的应用,采用钢板粘贴到梁板的底面再加钢箱,并使其与梁板结合成为一体,从而达到加固梁板的目的。这种措施在桥梁加固中具有安全可靠、施工速度快、实用性强等特点,能取得较好的加固效果。     

碳纤维布粘贴在大格达3#桥加固中的应用

本论述以S201线K12＋280处大格达3#桥为例,介绍了碳纤维布粘贴在桥梁加固中的应用,采用碳纤维布贴合到梁板的底面,并使其与梁板结合成为一体,从而达到加固梁板的目的。这种措施在桥梁加固中具有安全可靠、施工速度快、实用性强等特点,能取得较好的加固效果。     

径向裂纹对周界固定薄圆板振动频率的影响

将裂纹板挠度表示为正交多项式,用分区技术的瑞利-里兹方法求解了含不同长度径向裂纹的周界固定圆板振动频率,探究了不同长度径向裂纹对圆板频谱的影响规律。实验采用小球撞击法测定了径向裂纹圆板的辐射声场频谱。结果表明,理论计算值与有限元法结果、实验结果符合较好。     

混凝土管片裂纹分析及质量控制

混凝土管片裂纹是目前施工比较难克服的质量通病之一,文章针对盾构管道工程小体积管片施工技术的重、难点,结合有关专家的意见进行归纳,结合北江盾构穿越工程管片施工过程中的实际经验。介绍了盾构管片施工过程中不同裂纹类型、形成原因及控制重、难点,对关键工序及关键工艺进行重点介绍,供在生产过程应用。     

扣合修复裂纹板应力场的分析与试验研究

对扣合修复裂纹板进行有限元计算和光弹性试验，结果表明扣合键上受力最大的部位位于接近裂纹的第一个连桥处，基体边界上最大应力位于远离裂纹的凸缘中心线处，该两处是扣合裂纹板受力破坏的危险点。模拟拉伸试验结果与分析结果完全吻合。     

后张法铁路T梁裂纹分析与预防

<正>0前言后张法铁路T梁主要用于客货共线时速160km/h以下铁路,按跨度分32m、24m、20m、16m。由于各种因素,后张法铁路T梁表面容易出现裂纹,尤其以32mT梁居多。宽度大于0.2mm的裂纹将会导致水或水蒸汽进入梁体内,造成钢筋锈蚀,长期积累将影响T梁结构安全。另外竖向的裂纹将使梁的实际宽度减小,导致T梁惯性矩降低,从而降低梁的刚度,影响运营安全。1裂纹种类及原因分析根据裂纹的部位,将T梁裂纹分为锚后水平状裂纹、腹板水平及斜向裂纹、马蹄部位竖向裂纹、梁顶表面裂纹、支座处竖向或斜向裂     

碳纤维加固钢桥面板U肋对接焊缝疲劳试验

为探究钢桥面板U肋对接焊缝的疲劳开裂机理与修复加固方法,设计了2个带嵌补段的足尺单U肋试件模型,通过模型试验研究了该细节的疲劳破坏模式和实际疲劳抗力。随后,基于线弹性断裂力学方法建立碳纤维增强复合材料（CFRP）加固对接焊缝裂纹模型,通过数值模拟分别研究了CFRP布层数、CFRP布尺寸对疲劳性能的影响。最后,针对U肋对接焊缝介绍粘贴CFRP布无损修复方法和施工工艺流程,并对CFRP布粘贴修复后的裂纹试件进行疲劳测试。结果表明：U肋对接焊缝的疲劳易损点均出现在U肋圆弧过渡处,平均疲劳强度仅为59.7 MPa。经3层CFRP布修复后,不同损伤程度的焊缝疲劳强度约为未加固试件的0.8~2.6倍。粘贴CFRP布能够有效改善钢桥面板U肋对接焊缝的疲劳性能,且满足实桥无损修复的需求。     

某互通施工异常分析处理

本文阐述了某互通在施工中出现了钢绞线管道堵塞、墩顶处现浇梁出现裂纹等异常情况后,进行分析并采取行之有效的处理办法,经动静载试验检验后符合设计要求,值得在同类的施工异常处理借鉴。     

再热器堵阀(WC9)裂纹冷焊修复的应用

本文在介绍耐热钢裂纹焊接修复方法的基础上,结合再热器堵阀(WC9)阀体裂纹的焊接修复实例,提出采用镍基焊条焊接的冷焊方法,对焊接工艺进行改进,降低了焊接应力和焊接变形,满足了机组运行要求,取得了满意的效果。     

预应力碳纤维修复含裂纹钢板的应力强度因子分析

海洋平台作为海上油气勘探开发生产的重要装备,随其服役期临近设计使用寿命,平台在多种载荷的作用下已存在多种形式的裂纹缺陷,对其开展修复加固研究以延长服役期是降本增效提质的有效措施。碳纤维复合材料(CFRP)凭借其优异的力学性能,可应用于海洋平台的修复加固技术,从而达到延长服役期的目的。本文建立了CFRP修复含裂纹钢板有限元模型,结合线弹性断裂力学,验证了模型的可靠性,考虑了预应力对修复效果的影响,进行了以裂纹尖端应力和应力强度因子为评价指标的仿真分析研究,并拟合了CFRP上预应力与应力强度因子之间的变化关系。研究表明： CFRP可以减小裂纹尖端的应力和应力强度因子,CFRP对含裂纹钢板有良好的修复效果;并且裂纹尖端的应力强度因子随着CFRP上预应力的增大而减小,预应力的施加可以增强CFRP对含裂纹钢板的修复效果;此外,CFRP上预应力与应力强度因子之间存在线性关系。     

模拟裂纹的弯曲弹簧模型比较

合适的裂纹模型模拟能够真实反映梁裂纹的力学机理.首先分析了4种模拟裂纹的弯曲弹簧模型,然后以自由梁为例计算了4种弯曲弹簧模型下的固有频率值,并与实验结果进行对比.分析了4种弯曲弹簧模型模拟裂纹损伤的相对误差,结果表明,4种裂纹模型均可靠,能很好地模拟梁的裂纹损伤.弯曲弹簧模型III模拟裂纹的相对误差最小,建议采用此弹簧模型模拟裂纹损伤.     

一种新型简捷式疲劳裂纹修复仪概念设计

疲劳是零件或结构失效的主要原因.为此设计了一种操作灵活的新型疲劳裂纹修复仪,其可通过可编程控制器和机械臂实现自动工作.纳米材料在低于零件或结构熔点的温度下被用以修复裂纹.裂纹修复仪主要由机身、手柄、相机、喷嘴和活塞组成.其利用激光作为热源,温度传感器对温度进行检测并对纳米材料流通道进行控制.来自外部光源的激光通过喷嘴中心孔照射到工件裂纹处,喷嘴中心孔被粉末通道的出口环绕,粉末出口的方向和激光的焦点重合,在激光加热工件之后喷上粉末,并在材料沉积工序之后进行压力冲击.距离传感器能够使修复过程随着裂纹的发现和探测来进行.本设计结构紧凑,原理简单,可以高效完成裂纹修复.     

人字扒杆吊装技术在公路桥梁上的应用

介绍运用扒杆安装梁板的施工技术,为同类桥梁施工提供有益的经验.