武威Q345qD端部加厚U肋
正交異性鋼橋面板的設計理念和制造工藝技術得到了改進,U肋焊縫的耐久性得到有效的提高,相關疲勞試驗結果也滿足了規(guī)范要求(200萬次或500萬次),但面對鋼橋100年以上的使用需求和日益增加的交通壓力,進一步提高焊縫疲勞壽命是非常有必要的。中國企業(yè)近年來在U肋焊接技術上開始了新的探索和實踐。
由于車輛快速增長以及長期超載荷負重的影響下,我國已建成在使用的鋼結構橋梁中,部分正交異性鋼橋發(fā)現(xiàn)縱肋與橋面板的焊接有不同程度的疲勞裂紋,主要原因為:U肋與面板焊接后為閉口型鋼結合,在焊接時只能從單面施工焊接,傳統(tǒng)采用75%-80%的部分熔透焊接,焊接面積較?。欢慈酆喜糠直旧砭托纬梢粋€天然的初始裂紋,在反復載荷作用下,導致橋面面板與U肋焊縫易疲勞開裂,進而降低整個橋梁的壽命。針對U肋結構與面板的焊接面積小,焊縫容易疲勞開裂等缺陷問題,我公司研發(fā)了新型橋梁結構U肋--變截面U肋(TEU肋)
橋梁用U型肋熱輥壓成形裝置,屬于非等厚熱成形設備領域。所述裝置包括三部分組成:(1)感應加熱裝置,其主要由感應加熱線圈和調整機構組成,通過螺栓調整選擇合適的加熱成形區(qū)域,當來料被送入到加熱裝置,迅速升溫到要求的目標溫度,接著送入輥壓成形裝置;(2)成形裝置,其由兩個成形道次組成,其作用分別是粗成形和精成形,分別由三個軋輥組成的輥壓孔型,成形后的非等厚U肋,由于殘余應力的存在,造成扭曲、翹曲等冗余變形;(3)三點彎曲余熱矯直裝置,利用三個機架底輥高度差以及熱成形后的余熱對彎曲的U肋矯直,之后,定尺剪切。該裝置得到的非等厚U肋增大了與橋面板的焊接面積,提高了與橋面板的連接強度,改善了焊縫的抗疲勞性能。
端部加厚U肋技術關鍵在于U肋軋制成形過程控制及尺寸精度的保證,焊縫形式仍然為單側焊接部分熔透角焊縫,焊縫根部的應力集中現(xiàn)象同樣存在,技術特點限制了其焊縫的抗疲勞性能又更大的提升空間。此外,端部加厚U肋對加工過程控制要求較高,較易出現(xiàn)U肋旁彎過大、邊緣直線度超差,鈍邊尺寸不均等問題。北京三元橋、武漢楊泗港長江大橋等橋梁工程應用了端部加厚U肋技術。