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正交异性钢桥面板因其构造复杂、焊缝数量多及应力集中问题突出,在车辆荷载和初始制造缺陷等多种因素综合作用下,其疲劳开裂问题突出。其中纵肋对接焊缝构造细节作为正交异性钢桥面板典型疲劳易损部位,该部位的疲劳劣化严重降低钢桥面板的刚度和承载力,劣化正交异性钢桥面板结构体系的安全性和耐久性。本文以该构造细节为研究对象,在对其疲劳裂纹扩展特性进行深入研究的基础上,基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)提出了对于原结构微损伤的主动加固新方法,研发了相应的加固系统,验证了其对纵肋对接焊缝构造细节的未贯穿型和贯穿型疲劳裂纹进行加固的有效性,在此基础上对加固效果的关键影响参数进行了系统研究,确定了加固系统的合理设计参数。主要研究内容和结论如下:(1)基于有限元软件ABAQUS,对钢桥面板纵肋对接焊缝构造细节的未贯穿型和贯穿型疲劳裂纹的扩展过程进行了数值模拟,通过分析裂纹前缘关注点应力强度因子幅值的变化规律,发现该构造细节处的疲劳裂纹以I型开裂为主,II型和III型应力强度因子幅值对疲劳裂纹扩展的贡献几乎可以忽略;(2)基于纵肋对接焊缝构造细节的疲劳开裂特性,引入新型智能材料Fe-SMA作为加固件,提出了一种对于原结构微损伤的主动加固新方法,研发了相应的装配式加固系统,并对该加固系统的可靠性及其设计问题进行了深入系统的研究。该加固方法和系统利用材料的形状记忆效应实现预应力的自动施加和疲劳开裂的主动加固,材料利用率高,加固件自身具有较高的抗疲劳性能,属于一种对原结构微损伤的冷维护方法,为钢桥面板纵肋对接焊缝构造细节的疲劳开裂加固提供了新思路;(3)针对纵肋对接焊缝构造细节的未贯穿型疲劳裂纹,采用线弹性断裂力学验证了所提出的主动加固方法的有效性。在此基础上,针对加固效果的关键影响参数进行了系统研究,确定了适用于不同尺度未贯穿型疲劳裂纹的加固方案;(4)在纵肋对接焊缝构造细节处,穿透型长裂纹较为常见,加固困难。针对该构造细节的贯穿型长疲劳裂纹,对于三种主动加固方案的加固效果进行了对比研究,确定了各加固方案适用的疲劳裂纹尺度区间,在对各加固方案的关键影响参数进行系统研究的基础上,确定了典型疲劳开裂尺度条件下的贯穿型疲劳裂纹的适用加固方案。