德国钢桥面板的发展要点解析.ppt

5.疲劳损伤的修复 5.4 桥面板的加固改造 （2）BSP（bonded steel plate）法 BSP法是把6mm的厚钢板用高黏着性能的环氧树脂直接粘贴在面板上，两层钢板作为承载层而共同工作，见图5.2。上面铺设正常厚度的橡胶沥青混凝土。该方法的成功取决于环氧树脂的长期黏着性能。由联邦公路研究所（BAST: Federal Highway Research Institute ）研发。 图5.2 BSP加固法 面板（12mm） 环氧树脂粘结剂（0.5~1.0mm） 钢板（6mm） 橡胶沥青混凝土（70mm） 5.疲劳损伤的修复 5.4 桥面板的加固改造 （3）UHPC（ultra high performance concrete ）法 该法是用一层对面板有抗剪作用的超高性能混凝土层来取代过去的橡胶沥青混凝土铺装层，两者厚度相同，内设一层Φ2.6mm的钢筋网，见图5.3。该项技术的开发和应用首先是荷兰，极大地降低了钢正交异性板的局部应变，但必须采取很好的施工工艺，避免出现空隙，并提供较好的均匀性和足够的抗滑力。该项技术将在德国西南部一座桥试用。 图5.3 UHPC加固法 5.疲劳损伤的修复 5.4 桥面板的加固改造 （4）HANV（意为porous asphalt with subsequent filling）法 该法是用流动性优的环氧树脂连续填充多孔橡胶的孔隙，合成了一种新材料，来代替原来的橡胶沥青混凝土（Goss asphalt）铺装层，见图5.4。该材料有以下特点： ① 很高的韧性，在高温下有很好的抗变形能力； ② 在低温下有较好的弹性，抗脆裂性好； ③ 与钢板有较好的粘着力，具有足够的抗滑力。 图5.4 HANV新材料 5.疲劳损伤的修复 5.5 更换新桥 如果各种加固改造措施没有希望恢复结构健全状态或不经济时，作为最后的手段应考虑更换新桥。例如Frankfurt—Würzburg线的Haseltal桥，该桥已使用了50年，1987年曾进行过修复，2011年进行再评估，经“修复造价——效益” 分析，修复费用约4000万欧元，已不经济，决定更换新桥。 谢谢！ 户籍警 史永吉 中国铁道科学研究院 2014年7月 德国钢桥面板的发展 钢桥面板疲劳损伤系列讲座之一 1. 前言 2. 钢桥面板的发展 应用历程—结构演变—面板、纵肋、横肋三者的匹配性及连接 3. 交通荷载的演变 重载车辆流量的发展—设计荷载的演变 4. 疲劳损伤及其评估 钢桥面板疲劳损类别—疲劳损伤评估 5. 疲劳损伤的修复 裂纹修复—正交异性板结构的加固及改造 目录 德国于上世纪30年代开始研究钢正交异性板（steel orthotropic plate）用于钢桥的桥面板，取代过去的混凝土桥面板。以利于减轻自重，延伸跨长，谋求经济性。二次大战后，为了尽快修复被破坏的大量桥梁，钢桥面板被广泛应用于连续钢板梁和连续钢箱梁桥。但是，初期建设的钢桥，钢桥面板疲劳裂纹非常严重，经过很长一段时期的摸索、研究和实桥运营检验，逐步完善了正交异性板的分析理论，在构造细节设计（如面板厚度、纵向肋断面选型、横肋间距以及三者的匹配性和连接等）、制造工艺、疲劳损伤评估和修复等方面积累了许多经验，使疲劳损伤逐步趋于收敛，取得了较优的经济性和抗疲劳耐久性，极大地促进了钢桥梁板技术的发展。很快钢桥面板技术被世界各国引进、推广。 另外，随着交通运量（重载货车流量和轴重）的增长，交通设计荷载也在不断修改，1952年为BK60级，1983年为BK60/30级，2003年为LM1级，2013年为LMM级。新建桥梁可按新的设计荷载设计，但是大量的已建桥梁，包括已产生的疲劳损伤的桥梁，如何进行加固改造，使其适应新的设计荷载，也是必须考虑的问题。 本文概要地介绍了德国钢桥面板的发展、交通设计荷载的变化、构造细节的改进、疲劳损伤及其评估和修复。 1.前言 2.钢桥面板应用的发展 2.1 发展概要 上世纪30年代德国首先应用钢桥面板来代替混凝土桥面板，1934年建成了第一座钢桥面板连续板梁桥——Feldcoeg桥，跨长8.0m+2×12.5m+8.0m，桥面板结构如图2.1所示。 图2.1 德国Feldcoeg桥钢桥面板 2.1 发展概要 二次大战末期，德国主要桥梁几乎全被战争摧毁，战后为了尽快发展国民经济，首先需要恢复交通运输，从而建成了许多经济性较优的钢桥面板连续梁桥。1950年建成的Kurpfalz桥，三跨连续钢板梁，跨长56.1m+74.8m+56.1m，见图2.2。用钢量39