管桁架鋼結(jié)構(gòu)疲勞受損的維護(hù)辦法

    如果要改變管桁架加工的拉伸殘余應(yīng)力，有不少工藝方法和工藝措施，回火處理工藝是其中使用最多的，即將構(gòu)件整體放入高溫爐中加熱，一般加熱到600～800。C，之后再均勻地逐步冷卻。由于加熱和冷卻過(guò)程中結(jié)構(gòu)變形的均勻整體化，從而使局部過(guò)高的殘余應(yīng)力和應(yīng)變得到松弛。對(duì)大型構(gòu)件來(lái)說(shuō)，這種方法要求有很大尺度的高溫加熱裝置，因此，能處理構(gòu)件的尺度受實(shí)際加熱裝置設(shè)備的限制。
　　在最開(kāi)始管桁架鋼結(jié)構(gòu)制作的橋梁中，其重要的焊接部位使用過(guò)手工敲擊，或用氣動(dòng)的劈槍進(jìn)行敲擊等方法，試圖減少焊接部位的殘余應(yīng)力、以便提高結(jié)構(gòu)疲勞壽命。但手工敲擊的頻度很低，輸入到結(jié)構(gòu)中的能量有限，因此效果不顯著。在一些金屬加工制造業(yè)，由于一些要部件的加工裝配精度要求日益提高，降低構(gòu)件殘余應(yīng)力、提高構(gòu)件使用壽命的要求更為迫切，從而發(fā)展了一種稱為高速噴丸的技術(shù)，其效果十分顯著，能明顯地提高疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕的能力并獲得了廣泛的應(yīng)用。為提高敲擊的頻率和能量，進(jìn)一步研究使用振動(dòng)方法來(lái)降低結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力。對(duì)尺度不大的部件或零件，可將其直接安裝在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行激振。
　　研究表明，振動(dòng)臺(tái)上的高頻能量輸入到金屬構(gòu)件中，對(duì)松弛構(gòu)件中的殘余虛力有一定的效果。由于高頻振動(dòng)臺(tái)的尺度有限，因此只能對(duì)尺度不大的構(gòu)件采用這種方法。對(duì)尺度較大的結(jié)構(gòu)，可在重要的焊接件上采用局部振動(dòng)的方法。這種方法的難度在于，既要求作用在結(jié)構(gòu)焊縫區(qū)振動(dòng)器的尺寸，又必須要有足夠的質(zhì)量和很高的振動(dòng)作用頻率，因?yàn)檩斎氲浇饘俳Y(jié)構(gòu)件中的能量是與振43動(dòng)器的質(zhì)量和作用頻率平方的乘積成正比。
　　如果沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的量級(jí)，降低殘余應(yīng)力的效果就不明顯，因此，雖然目前采用該高頻電源進(jìn)行激振的振動(dòng)器技術(shù)已經(jīng)很成熟，并且其體積小，頻率較高，但它的輸入能量很低，因此這種成熟的振動(dòng)器只能用于試驗(yàn)室條件下進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲的譜分析。為了克服上述工藝方法和工藝措施的缺點(diǎn)，在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中發(fā)展了一種稱為高頻超聲波沖擊裝置的技術(shù)。這種技術(shù)裝置具有體積小，頻率高，在鋼橋制造和拼裝中能方便地使用等特點(diǎn)，所以說(shuō)在橋梁制作過(guò)程中最值得推廣的是這種方法。