钢结构桥梁磁测法焊接残余应力检测

大跨径钢结构桥梁由于受力大多采用厚钢板，桥梁结构中的连接焊缝复杂，焊接完成后焊缝区域和热影响区产生的焊接残余应力问题越来越突出。而残余应力是产生变形和开裂等工艺缺陷的主要原因，直接影响到焊接构件的疲劳强度、结构的刚度和稳定承载力。所以焊接后要进行消除应力处理。采用超声波去应力工艺，消除焊缝残余应力。本文主要是对钢结构桥梁进行焊接残余应力检测，了解焊接残余应力大小及分布状况，并对超声波处理后的试件进行残余应力测试，评估超声波时效效果。

磁测法残余应力检测

本次残余应力检测方法采用磁测法，此方法属于无损检测方法，能测出同一点在不同状态下的应力情况，既能测平面光滑试样的应力又能测复杂形状部位处的焊缝残余应力。仪器采用聚航科技生产的JH-60三维应力磁测系统。

磁测法前期准备工作

磁测法测试前应先进行灵敏系数的标定。可通过单向拉压或4点弯曲实验确定。正式测试时，应先打磨试件焊缝上的测点，然后将测试仪器的一个探头直接接触在测点上，另一个探头放置在预先标定好灵敏系数的钢板上，探头底部有两个磁极，通过测定磁导率的变化来确定一点的应力状态。

想要确定超声波去应力的效果是否满足要求，必须选用同一测点进行处理前后的焊接残余应力检测。

大桥构件焊接残余应力检测

某大桥为大跨径钢结构斜拉桥，其主桥跨径组合为35.5m 186m 436m 186m 35.5m，主桥长度为879m。斜拉索在钢梁上的锚固采用了锚拉板结构形式。锚拉板焊接在主梁上翼缘顶板上，锚管嵌于锚拉板上部的中间，两侧与锚拉板焊接连接，中部除开孔安装锚具外，还需连接上下两部分。为了补偿开孔部分对锚拉板截面的削弱，以及提高其横向的刚度，在板的两侧焊接了加强板，并和主梁上翼缘板连接。这种锚固方式有传力途径明确，构造简单，工地施工作业方便等特点。钢材采用Q37qE。

在锚拉板与主梁的这种接头形式中，锚拉板焊缝与主梁顶板急剧过渡，接头在外力作用下力线扭曲很大，易造成应力分布不均匀，焊缝处载荷应力和焊接残余应力集中程度较大，当焊缝根部或过渡处存在缺陷时，经过长时间的疲劳应力影响会产生疲劳断裂。此外，由于各板件厚度大焊缝多，焊接过程中的焊接残余应力问题比较突出。

为了研究此类构件接头区域焊接残余应力的大小及分布情况，专门制作了3个足尺比例试验构件，通过对这3个试件的钢锚拉板与工字梁连接区域焊缝残余应力测试，以及超声波冲击后焊接残余应力变化情况的试验研究，以确定焊后残余应力的大小及分布规律，明确超声冲击方法对焊接残余应力的消除的作用及效果。