同济大学学报(自然科学版)

作者：吕志林，姜旭，杨燕，强旭红，张冠华

单位：1.同济大学 土木工程学院， 上海 200092;2.中国建筑第八工程局有限公司，上海 200135;3.辽宁省交通规划设计院， 辽宁 沈阳 110166

关键词：桥梁工程,对接焊缝,碳纤维布,裂纹修复,疲劳加固

基金：国家自然科学基金（52278207）；中建股份科技研发计划（CSCEC-2020-Z-1）；上海市科技计划项目（20DZ2253000）；公路桥梁诊治技术交通运输行业研发中心开放课题（2018KFKT-07）；中央高校基本科研业务费专项资金（22120210574）

为探究钢桥面板U肋对接焊缝的疲劳开裂机理与修复加固方法，设计了2个带嵌补段的足尺单U肋试件模型，通过模型试验研究了该细节的疲劳破坏模式和实际疲劳抗力。随后，基于线弹性断裂力学方法建立碳纤维增强复合材料（CFRP）加固对接焊缝裂纹模型，通过数值模拟分别研究了CFRP布层数、CFRP布尺寸对疲劳性能的影响。最后，针对U肋对接焊缝介绍粘贴CFRP布无损修复方法和施工工艺流程，并对CFRP布粘贴修复后的裂纹试件进行疲劳测试。结果表明：U肋对接焊缝的疲劳易损点均出现在U肋圆弧过渡处，平均疲劳强度仅为59.7 MPa。经3层CFRP布修复后，不同损伤程度的焊缝疲劳强度约为未加固试件的0.8~2.6倍。粘贴CFRP布能够有效改善钢桥面板U肋对接焊缝的疲劳性能，且满足实桥无损修复的需求。

来源：2023年第8期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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