铁路正交异性桥面上承钢桁梁典型病害分析及
加固方法研究

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2013.sup.1.15

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2013, Vol. 32 ›› Issue (增1): 788-791.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2013.sup.1.15

铁路正交异性桥面上承钢桁梁典型病害分析及加固方法研究

卫星，李俊，姜苏，邵珂夫，廖平

西南交通大学土木工程学院，四川成都610031

收稿日期:2013-03-01 修回日期:2013-05-19 出版日期:2013-06-30 发布日期:2015-03-12
作者简介:卫星(1976—)，男，山西沁源人，副教授，工学博士，主要从事钢结构及钢-混凝土组合结构桥梁疲劳方面的研究。E-mail:we_star@swjtu.cn.

Typical Damage and Ｒeinforcement Method for Steel Truss Ｒailway Bridge with Orthotropic Deck

Wei Xing，Li Jun，Jiang Su，Shao Kefu，Liao Ping

School of Civil Engineering，Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，Sichuan，China

Received:2013-03-01 Revised:2013-05-19 Online:2013-06-30 Published:2015-03-12

摘要/Abstract

摘要： 以铁路32m正交异性板桥面上承钢桁梁为研究对象，对典型裂纹病害进行分类描述。利用ANSYS软件，采用板壳单元，建立空间有限元模型，开展正常条件及极端条件下力学行为分析，按照设计规范计算得到开裂位置处局部点疲劳应力幅。通过考察各典型连接细节的构造特点及受力行为，结合数值模拟结果，对各典型病害的开裂原因进行分析。针对各类病害具体特征，参考国内外钢桥病害整治方案，对正交异性板桥面上承钢桁梁进行加固改造。结果表明:焊接缺陷、面外变形及支座脱空是该类桥梁出现裂缝病害的主要原因;通过高强螺栓拼接角钢增加连接细节局部刚度可有效提高结构疲劳强度，达到结构加固改造目标。

关键词: 上承式钢桁梁, 正交异性桥面, 疲劳裂纹, 有限元分析, 加固方法

Abstract: Taking an old steel truss railway bridge with 32 m orthotropic deck as the research object，typical crack damages were classified and investigated． By using shell element in ANSYS，3D finite element model was established． Considering the common and extreme load case，different mechanical behaviors of the bridge were analyzed． Based on Chinese railway steel bridge design code，fatigue stress range of the welded connection，where crack occurs，was obtained by calculation． Through investigating the structure characteristics and mechanical behaviors of typical welded connection respectively，and combining with the simulation results，the causes of fatigue crack in different structural detail were analyzed． Focusing on the specific characteristics of various diseases，the reinforcement method steel truss railway bridge with orthotropic deck was proposed based on the reinforcement cases home and abroad．Ｒesearch results show that welding defects，unforeseen deformations and bearing cavity may cause diseases and cracks of this kind of steel bridges． The stresses at welded detail are improved by splicing angle steel with high-strength bolts，which can improve the fatigue performance and the reinforcement of the structure．

Key words: deck steel truss, orthotropic deck, fatigue crack, finite element analysis, reinforcement method

中图分类号:

U443.35

卫星，李俊，姜苏，邵珂夫，廖平. 铁路正交异性桥面上承钢桁梁典型病害分析及加固方法研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2013, 32(增1): 788-791.

Wei Xing，Li Jun，Jiang Su，Shao Kefu，Liao Ping. Typical Damage and Ｒeinforcement Method for Steel Truss Ｒailway Bridge with Orthotropic Deck[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2013, 32(增1): 788-791.

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