钢结构同舟讲坛第十二期 | 苏庆田教授、姜旭副教授共话钢桥力学性能及疲劳性能
发布时间:2023-03-03       


  2023年2月28日晚19:00,由建筑钢结构教育部工程研究中心和国家土建结构预制装配化工程技术研究中心主办,南京达钢新材料科技有限公司和《建筑钢结构进展》编辑部协办,浙江鸿翔钢结构有限公司支持的钢结构同舟讲坛系列公益讲座第十二期,新年首期开讲。苏庆田教授作了钢-混凝土组合桥面板力学性能的试验研究的报告,姜旭副教授作了钢桥疲劳性能提升与主动维护的报告。


  本期讲座由同济大学李征教授主持,以线上直播形式呈现,同时作为同济大学研究生高等讲堂,国家土建结构预制装配化工程技术研究中心视频号同步直播,实际累计观看人数达489人。


  苏庆田教授介绍了桥梁结构中的常用桥面板的类型及病害情况,提出了多种形式的钢-混凝土组合桥面板结构构造。首先介绍了无焊接加劲肋的弯折钢板-组合桥面板的结构形式,通过试验得到了其静力受力性能与破坏形态,论证了在桥梁结构中使用组合桥面板的安全性。针对普通混凝土的钢-混凝土组合桥面板,开展了带T形肋和U形肋的组合桥面板力学性能测试,并与常规的混凝土桥面板和正交异性钢桥面板的力学性能及物理参数进行了比较。为进一步提高组合桥面板承受负弯矩的能力,开展了高性能混凝土的组合桥面板静力与疲劳性能研究,测试分析了纤维混凝土和UHPC用于组合桥面板的抗裂性能与抗疲劳性能,为运营中桥梁的钢桥面板的加固维修及新建桥梁中组合桥面板的推广应用提供了技术支撑。


  我国大跨度钢结构桥梁已进入建设高峰期,建造总量逐年攀升,钢桥运维养护需求也随之飞速增长。疲劳开裂作为钢结构桥梁长期服役下的主要病害,受材料、荷载、局部构造和环境等多种复杂因素影响,其累积恶化发展将成为桥梁长效安全服役的严重隐患。目前,服役十年以上的千米级大跨度索承钢桥,其钢桥板系统均不同程度地出现了局部疲劳开裂,裂缝发展呈现即发与并发趋势,个别桥梁已探明的宏观裂缝多达几千条,严重影响桥梁的日常运营安全。钢桥板疲劳裂缝修复已成为桥梁工程界持续关注的热点问题,姜旭副教授的报告基于正交异性钢桥板的三处典型疲劳细节(顶板-U肋焊缝处、横隔板弧形切口处和U肋嵌补段对接焊缝处),采用高性能新材料SMA(形状记忆合金)和CFRP(碳纤维增强复合材料),提出全新的疲劳裂缝主动修复方案,采用双相材料错层组合粘贴方式,利用SMA材料的形状记忆特性,对局部疲劳开裂区施加预应力,从而大幅提升钢桥板的抗疲劳性能,有效延长钢桥服役寿命。目前,该方法已通过千米级钢桥的实桥应用示范,验证了其加固效果与工程应用价值。


  沈阳建筑大学王占飞教授、青岛理工大学杨国涛教授、武汉科技大学李成玉教授、郑州大学邓恩峰副教授、同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司集团副院长何天森、赵佳男高级工程师等嘉宾参加了本次讲座。钢桥属于比较专业的钢结构细分领域,吸引了不少对钢桥感兴趣的专业观众参会。交流讨论环节亦是热度不减,精彩纷呈,大家向两位报告人轮流提问,报告人均一一作出精彩回答,整场讲座在热烈的氛围中圆满结束。


【视频回顾】苏庆田教授、姜旭副教授共话钢桥力学性能及疲劳性能


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