科技成果所属领域(或研究方向):桥梁工程加固新技术
科技成果名称: 钢箱梁疲劳加固新技术——横隔板粘贴CFRP法与桥面STC轻量化
成果简介:
u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。
u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37.5mm~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。
u李传习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。
u本项目共产出科研论文21篇,获得发明专利4项。
成果展示:
技术成熟度:产业化阶段
知识产权:
u李传习; 柯璐; 陈卓异; 王新忠; 曹先慧; 罗南海; 一种钢箱梁加固结构,2018-08-28至2028-08-28, 中国,ZL2018200597035.
uChuanxi Li; Zheng Feng; Segmental Joint of Cast-in-Place UHPC Beam Bridge and Construction Method Thereof,2020-5-5至2030-5-5, 美国,US10640935B2.
u李传习; 聂洁; 潘仁胜; 石家宽; 曾宇环; 冯峥; UHPC的搅拌方法及UHPC混合料,2021-10-01至2031-10-01, 中国,ZL2018102383425.
u李传习; 冯峥; 郭立成; 王文强; 陈卓异; 柯璐; 李游; Orthotropic Bridge Deck Bolt-welded Joints And Outer-wider Splice Plate,2020-5-26至2028-5-26, 其他国家,2020100841.
u李传习; 柯璐; 陈卓异; 贺君; 周佳乐; 冯峥; Steel box girder reinforcement structure and reinforcement method thereof,2020-12-24至2028-12-24, 其他国家,2020104338;
转化方式:实施许可
市场分析:
u该技术相对于传统栓接钢板法,避免了焊接次应力和钻孔对原结构造成的二次损伤,增加重量少得多。
u该技术应用于疲劳带裂钢板的处治,能够防治疲劳裂纹的进一步扩展,保障结构的疲劳寿命。
u所研发的桥面轻量化STC不仅可用于新建正交异性钢箱梁的桥面板的组合桥面,也可用于既有正交异性钢箱梁桥面板加固。
u所研发的低粘低收缩属地化UHPC用于混凝土桥梁加固、桥面铺装维修、桥梁伸缩缝锚固区新建等,将极大地提高结构寿命。应用前景广阔。
团队情况:
团队成员 |
李传习(团队负责人) 张玉平、陈卓异、曹水东、潘仁胜、裴必达、聂洁、邓帅 |
项目联系人 |
张玉平 |
电子邮箱 |
Lichuanxi2@163.com |