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近日,虎门二桥分公司组织召开“超大跨度悬索桥正交异性钢桥面板疲劳试验与寿命预测研究”成果验收会。北京交通大学高日教授、广东交通集团副总工程师鲁昌河等5位专家组成验收专家组,广东省公路建设有限公司党委书记、董事长、总经理王康臣等相关人员参加了会议。

验收专家组听取汇报并经质询讨论后认为,项目课题组提交的研究报告内容完整,理论计算和室内试验数据翔实可信,符合专题成果验收的要求。本专题针对U形肋与横肋交叉部位构造、U形肋与面板焊接连接细节分别进行了方案优选、足尺局部模型的静载和疲劳试验,并采用足尺节段模型进行了疲劳验证试验,探讨了U形肋与面板连接焊缝应力强度因子的计算和疲劳裂纹扩展寿命的预测方法。理论分析和试验研究的结果表明:虎门二桥项目正交异性桥面板设计方案的抗疲劳性能满足100年使用寿命的要求。
正交异性钢桥面板足尺节段模型疲劳试验
正交异性钢桥面板是用纵横向相互垂直的加劲肋(纵向肋和横向肋),连同桥面板焊接成一体且共同工作的结构,由于在相互垂直方向上的刚度各不相同,在受力行为上呈现各向异性。

正交异性钢桥面板结构
正交异性钢桥面板自上世纪50年代应用于桥梁结构,疲劳裂缝问题长期存在,其成因一方面是在汽车轮载、特别是超载车辆轮载作用下引起的变形及局部集中应力,另一方面是构造细节设计和制作不合理。本课题针对目前我国公路钢桥面板疲劳研究存在的问题,开展应用基础性研究工作,为虎门二桥项目钢桥面板的设计与制造提供科学依据,为我国公路钢桥面板的疲劳分析和设计、疲劳裂纹诊断评估提供理论基础。

钢桥面板在汽车轮载作用下的变形及局部集中应力
该专题在研究过程中做了大量的理论分析、计算与室内试验,对该研究取得的成果,王康臣予以充分肯定,并指出:
钢桥面板受力机理复杂,正交异性钢桥面板疲劳性能研究是虎门二桥项目的关键技术,我们下大决心、历时近5年时间开展这项基础研究工作,是为了填补国内外研究存在的不足,解决钢桥面板在设计、制造与安装等方面的难题,科学地指导项目建设。目前该成果已有效应用于虎门二桥项目工程。
建设公司是粤港澳大湾区交通基础设施建设的主力军,承担了虎门二桥项目、深中通道、黄茅海通道等特大型重点工程的建设任务,我们要将该研究成果推广应用到这些大型桥梁项目,努力提升项目工程品质,推进高速公路项目高质量发展,助力建设粤港澳大湾区。


