一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造制造技术

一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造，竖向加劲肋腹板间隙处设有超高性能水泥基复合材料加固组件一，超高性能水泥基复合材料加固组件一包括超高性能水泥基复合材料、螺栓连接键一、钢波折键一，螺栓连接键一设在竖向加劲肋与腹板上，钢波折键一设在翼缘板上，腹板、竖向加劲肋、翼缘板之间浇筑有超高性能水泥基复合材料，螺栓连接键一和钢波折键一位于超高性能水泥基复合材料中；水平节点板腹板间隙处设有超高性能水泥基复合材料加固组件二，超高性能水泥基复合材料加固组件二的螺栓连接键二设在竖向加劲肋与水平节点板上，钢波折键二设置在腹板上，腹板、竖向加劲肋、水平节点板之间浇有超高性能水泥基复合材料，螺栓连接键二与钢波折键二位于超高性能水泥基复合材料中。合材料中。合材料中。

【技术实现步骤摘要】
一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造


[0001]本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及到一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造。

技术介绍

[0002]随着交通量的日益增加，既有钢桥的疲劳问题日益凸显。在20世纪80年代之前的钢桥设计中，考虑竖向加劲肋与受拉翼缘板直接焊接可能会发生疲劳失效问题，通常将竖向加劲肋截短，使其与翼缘板之间留出几厘米长的间隙，从而形成了钢板梁桥竖向加劲肋腹板间隙。为了避免在水平节点板与钢主梁腹板连接处引入焊接残余应力，通常在水平节点板上开孔，使竖向加劲肋通过，这就导致了水平节点板腹板间隙的出现。实际运营时，在车辆荷载作用下各钢主梁之间会产生挠度差，从而使刚度较小的腹板间隙处发生面外弯曲变形，引起焊接细节处较大的二次应力，导致疲劳裂纹在此处萌生和扩展，对桥梁的安全埋下了隐患。因此，需要针对面外变形引起的疲劳裂纹，采取有效的加固构造措施对钢桥进行维修加固。传统针对钢桥腹板间隙的加固措施为在裂尖设置止裂孔，但止裂孔会削弱腹板刚度，可能会导致结构发生次生破坏。因此，急需研发一种既不削弱腹板刚度，又能有效抑制腹板间隙处面外变形疲劳裂纹形成和扩展的加固构造措施。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于解决现有钢板梁桥腹板间隙面外变形疲劳细节加固技术削弱原结构刚度的问题，提供一种结构合理、构造简单、受力性能优越、施工便捷的UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙构造。
[0004]解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造，所述钢板梁桥腹板间隙包括竖向加劲肋腹板间隙和水平节点板腹板间隙，所述竖向加劲肋腹板间隙由腹板、竖向加劲肋与翼缘板形成，所述水平节点板腹板间隙由腹板、竖向加劲肋与水平节点板形成，所述竖向加劲肋腹板间隙处加固构造包括超高性能水泥基复合材料、螺栓连接键一、钢波折键一，所述竖向加劲肋腹板间隙处的腹板与竖向加劲肋上均设置有螺栓连接键一，所述竖向加劲肋腹板间隙处的翼缘板上设置钢波折键一，所述竖向加劲肋腹板间隙处的腹板、竖向加劲肋、翼缘板之间浇筑有超高性能水泥基复合材料，螺栓连接键一和钢波折键一位于超高性能水泥基复合材料中。
[0005]所述水平节点板腹板间隙处加固构造包括超高性能水泥基复合材料、钢波折键二、螺栓连接键二，所述水平节点板腹板间隙处的腹板上设置钢波折键二，所述水平节点板腹板间隙处的竖向加劲肋与水平节点板上均设置有螺栓连接键二，水平节点板腹板间隙处的腹板、竖向加劲肋、水平节点板之间浇筑有超高性能水泥基复合材料，螺栓连接键二、钢波折键二位于超高性能水泥基复合材料中。
[0006]作为一种优选的技术方案，所述超高性能水泥基复合材料为共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料或混杂纤维超高性能水泥基复合材料、钢纤维超高性能水泥基复合材
料。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料，1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：
[0008][0009]作为一种优选的技术方案，所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm、比表面积为15
‑
27m2/g；所述标准砂或河砂最大粒径小于0.8mm；所述减水剂A组份为3301c型高效减水剂；所述减水剂B组份为微珠粉，与减水剂A组份配合使用；所述共聚甲醛纤维的规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10GPa，断裂强度为7.0～8.5cN/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述混杂纤维超高性能水泥基复合材料，1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：
[0011][0012]作为一种优选的技术方案，所述共聚甲醛纤维长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10GPa，断裂强度为7.0～8.5cN/dtex，断裂伸长率为13％～15％。
[0013]作为一种优选的技术方案，所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm、比表面积为15
‑
27m2/g；标准砂或河砂最大粒径小于0.8mm；所述减水剂A组份为3301c型高效减水剂；所述减水剂B组份为微珠粉，与减水剂A组份配合使用。
[0014]作为一种优选的技术方案，所述钢纤维表面镀铜，长度为13mm、直径为0.2mm。
[0015]作为一种优选的技术方案，所述螺栓连接键一包括螺杆与螺母，螺栓连接键一的螺杆穿过竖向加劲肋或腹板的安装孔并使用螺母固定，所述腹板上加工的安装孔位置优先设置在裂纹尖端；所述钢波折键通过结构胶固定在翼缘板上。
[0016]作为一种优选的技术方案，所述螺栓连接键二包括螺杆和螺母，螺栓连接键二的螺杆穿过竖向加劲肋或水平节点板的安装孔内并通过螺母固定；所述钢波折键二通过结构胶固定在腹板上。
[0017]本专利技术的有益效果如下：
[0018]本专利技术采用超高性能水泥基复合材料加固组件对钢板梁桥腹板间隙进行加固，采用螺栓连接键和钢波折键可有效减小加固组件厚度，降低加固组件重量，增大腹板与加固组件协同受力范围，避免传统加固结构会在腹板间隙处引入焊接残余应力。由于超高性能水泥基复合材料能约束裂缝的发展，具备较强的持荷能力和韧性，可有效改善腹板间隙的受力性能，有效抑制面外变形疲劳裂纹的萌生和扩展，具有加固结构轻便、施工操作简单、成本低廉、性能优良的特点。
附图说明
[0019]图1是本专利技术UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造的结构示意图。
[0020]图2是本专利技术钢板梁桥竖向加劲肋腹板间隙处加固构造示意图。
[0021]图3是本专利技术钢板梁桥水平节点板腹板间隙处加固构造示意图。
[0022]图4是本专利技术钢波折键的三维结构示意图。
[0023]其中：翼缘板1；钢波折键一2；螺栓连接键一3；超高性能水泥基复合材料4、7；竖向加劲肋5；腹板6；钢波折键二8；水平节点板9；螺栓连接键二10；UHPFRC为超高性能水泥基复合材料。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]实施例1
[0026]在图1～4中，本实施例的一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造，其中钢板梁桥腹板间隙包括竖向加劲肋腹板间隙和水平节点板腹板间隙，竖向加劲肋腹板间隙由腹板6、竖向加劲肋5与翼缘板1形成，所述水平节点板腹板间隙由腹板6、加劲肋5与水平节点板9形成。
[0027]竖向加劲肋腹板间隙处加固构造包括超高性能水泥基复合材料4、螺栓连接键一3、钢波折键一2，竖向加劲肋腹板间隙处的腹板6与竖向加劲肋5上均安装有螺栓连接键一3，螺栓连接键一3包括螺杆与螺母，螺栓连接键一3的螺杆穿过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造，所述钢板梁桥腹板间隙包括竖向加劲肋腹板间隙和水平节点板腹板间隙，所述竖向加劲肋腹板间隙由腹板(6)、竖向加劲肋(5)与翼缘板(1)形成，所述水平节点板腹板间隙由腹板(6)、竖向加劲肋(5)与水平节点板(9)形成，其特征在于：所述竖向加劲肋腹板间隙处加固构造包括超高性能水泥基复合材料(4)、螺栓连接键一(3)、钢波折键一(2)，所述竖向加劲肋腹板间隙处的腹板(6)与竖向加劲肋(5)上均设置有螺栓连接键一(3)，所述竖向加劲肋腹板间隙处的翼缘板(1)上设置钢波折键一(2)，所述竖向加劲肋腹板间隙处的腹板(6)、竖向加劲肋(5)、翼缘板(1)之间浇筑有超高性能水泥基复合材料，螺栓连接键一(3)和钢波折键一(2)位于超高性能水泥基复合材料(4)中。所述水平节点板腹板间隙处加固构造包括超高性能水泥基复合材料(7)、钢波折键二(8)、螺栓连接键二(10)，所述水平节点板腹板间隙处的腹板(6)上设置钢波折键二(8)，所述水平节点板腹板间隙处的竖向加劲肋(5)与水平节点板(9)上均设置有螺栓连接键二(10)，水平节点板腹板间隙处的腹板(6)、竖向加劲肋(5)、水平节点板(9)之间浇筑有超高性能水泥基复合材料(7)，螺栓连接键二(10)、钢波折键二(8)位于超高性能水泥基复合材料(7)中。2.根据权利要求1所述一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造，其特征在于：所述超高性能水泥基复合材料为共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料或混杂纤维超高性能水泥基复合材料。3.根据权利要求2所述一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造，其特征在于：所述共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料，1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：材料由下述质量配比的材料组成：4.根据权利要求3所述一种UHPFRC加固钢板梁桥腹板间隙疲劳细节的构造，其特征在于：所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm、比表面积为15
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27m2/g；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春生，周星光，张洋，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：