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钢箱梁疲劳加固新技术——横隔板粘贴CFRP法与桥面STC轻量化

发布时间: 2022-10-19

来源: 试点城市(园区)

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 新技术
行业领域:
建筑业
成果介绍
金属结构疲劳裂纹是桥梁、建筑与机械等承受循环荷载作用结构的常见病害。目前常用的疲劳裂纹修复方法(如止裂孔法+焊/栓接补强板法等)都会对原结构产生新的损伤,且钢板较重,施工不便。碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)具有很高的比强度、比刚度、以及优异的抗疲劳与耐腐蚀性能。环氧树脂胶接CFRP体系通过胶层面际传力,不引入热残余应力和二次疲劳源,可有效抑制裂纹发展,大幅提高结构实用寿命,应用于金属结构疲劳裂纹修复具有光明的前景。桥面STC能显著增加正交异性桥面板刚度,防止桥面板疲劳裂纹和桥面铺装断裂、推移等两大病害的产生,但以往的桥面 STC配筋较密(直径 10mm钢筋网钢筋间距.5mm~50mm),施工质量难以保障,且造价较高。所研发的轻量化STC配筋间距可增大到80mm(直径不变),既能确保疲劳寿命,又能降低施工要求和造价。
成果亮点
研究团队在正交异性桥面板钢箱梁横隔板疲劳加固机理、CFRP粘贴用胶研发、CFRP粘贴带裂钢板疲劳性能主要影响规律揭示和加固技术(简称横隔板粘贴CFRP法),以及桥面STC轻量化方面取得突破。前者在广东佛山平胜大桥钢箱梁横隔板疲劳裂纹处治成功得到应用,确保疲劳寿命,成本仅为传统的栓接钢板法的2/3。后者在佛山一环跨佛平路桥中得到应用,方便了施工,节省了用钢量。
团队介绍
团队依托材料科学与工程、土木工程学科,以加速高新材料、土木工程结构及其建造与维护技术研究的交叉融合,以及前沿性、原创性、颠覆性创新,推动或引领土木工程结构和技术革命性变革。团队已围绕超高性能混凝土等高新材料制备、桥梁结构理论与架设技术等做出了创造性贡献,在SCI一区、国内权威等期刊发表高水平论文200余篇,获国家科技进步二等奖2项(排第2、9)、省级科学技术奖励一等奖或特等奖7项(3项主持)、发明专利20余项,出版专著4部、标准2本。标志成果有“复杂悬索桥施工控制计算理论与架设技术”(主持,2015年湖南省科技进步一等奖)、“佛陈大桥钢管混凝土拱桥系杆更换技术研究”(主持,2003年湖南省科技进步一等奖)。李传习教授长期致力于桥梁工程领域研究与实践,主持了国内50余座(如佛山平胜大桥-建成时世界最大跨度自锚式悬索桥、岳阳洞庭湖大桥-建成时世界最大跨度三塔混凝土斜拉桥)世界上各具特色且有重大影响特大桥的施工控制与架设技术研究,解决了许多技术难题。主持国家自科基金面上项目5项,发表论文200余篇(EI、SCI论文50余篇),获国家科技进步奖2项(排名第2、4),省部级科技进步一等奖或者特等
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