疲劳纵论-19：钢桥面板疲劳开裂加固处治关键问题研究进展

钢桥面板结构具有轻质高强等优势，是大跨桥梁的首选桥面结构。 但由服役环境、构造细节设计和制造技术等因素所决定，其疲劳开裂问题突出，部分钢桥面板结构在服役不足10年即出现疲劳开裂，国内典型早期钢箱梁疲劳裂纹占比及钢桥面板与纵肋焊接细节的开裂模式，如图1所示，该焊接细节疲劳开裂与桥面铺装病害伴生出现，降低结构的服役性能和行车舒适性，导致较高的经济损失和恶劣的社会影响，钢桥面板结构疲劳开裂的加固处治问题是未来一段时期内的重要研究课题。

国内外学者提出了多种加固处治方法，通过理论分析、模型试验和工程实践，对加固处治方法的有效性进行了综合验证。然而，钢桥面板结构的疲劳开裂模式多、开裂程度差异大，在不同的开裂模式和开裂程度条件下，各类方法的适用性和性能强化效果存在显著差异。部分加固方法费用高昂、实施不便、交通干扰大、延寿效果有限，个别加固处治案例出现了加固后疲劳裂纹持续扩展、疲劳开裂模式迁移、较短时间内多次加固等严重问题。当前钢桥面板结构疲劳开裂加固处治领域的研究在数量和系统性等方面相对于实际需求仍有较大差距。因此，总结钢桥面板结构疲劳开裂加固的研究现状，梳理关键问题以及面临的主要挑战和存在的不足，厘清相关研究的发展方向，对推动钢桥高质量可持续发展具有积极的理论和现实意义。

图1 某长江大桥钢桥面板与纵肋焊接细节疲劳开裂

按照实现方式对当前所提出的加固处治方法进行分类，主要包括热加固处治法、冷加固处治法和增加结构层加固处治法等。热加固处治法主要包括各类裂纹焊合法；冷加固处治法主要包括止裂孔法、各类装配式加固处治法和裂纹冲击处治法等；增加结构层加固处治法通过在既有钢桥面板结构上引入各类结构层，与其形成组合受力结构以实现疲劳开裂加固的目的。三类方法虽然实现途径迥异，但出发点相同：即通过改善构造细节疲劳开裂部位局部区域的受力特征，有效降低裂纹尖端的应力幅或应力强度因子，从而达到大幅度降低裂纹扩展速率甚至完全抑制裂纹扩展、延长结构剩余疲劳寿命的目的。

• 热加固处治法

主要包括焊合法和TIG重熔法(Tungsten Inert Gas Welding, TIG)两类。其中，焊合法是用碳弧气刨方式去除疲劳裂纹并加工出“V”型坡口形状，进行焊合；TIG重熔法使用惰性气体保护焊重熔焊缝并消除疲劳裂纹。国内外学者根据钢桥面板结构关键构造细节的疲劳开裂机理和失效的严重程度，提出了相应的裂纹焊合修复方式，如图2所示。Fisher等和Rodriguez-Sanchez等根据研究成果指出：焊接细节焊趾疲劳裂纹深度较小时，可采用TIG重熔法进行疲劳裂纹修复。但纵肋与顶板焊接细节的主导开裂模式是焊根起裂（由焊缝熔深、焊缝尺寸和板厚共同决定），纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳裂纹多为贯穿型裂纹。因此，TIG重熔法在钢桥面板结构加固处治中应用较少。

图2 纵肋与顶板焊接细节的疲劳裂纹焊合法加固

• 冷加固处治法

相对于热加固处治法，钢桥面板结构的冷加固处治法在疲劳裂纹修复过程中无需引入热源，对构造细节损伤较小，主要包括止裂孔法、各类装配式加固处治法和裂纹冲击闭合法等。

• 止裂孔法

止裂孔是钢结构疲劳裂纹修复常用的临时加固措施。在正式加固处治之前，为避免疲劳裂纹进一步扩展，通过在裂纹尖端或扩展路径上设置一个光滑的圆孔，将裂纹尖端的高应力集中区用曲率半径较大的圆孔代替，消除或减小裂纹尖端塑性区，从而减缓或抑制疲劳裂纹的扩展，提高钢结构的剩余寿命。国内外学者围绕止裂孔的孔径、布置位置、多孔形式及冷扩孔等方面开展了大量的理论分析与试验研究，如图3（a）所示，常用轴拉试验验证或研究止裂孔法的有效性。但钢桥面板结构的贯穿型疲劳裂纹基本属于复合型裂纹，其受力特征与轴拉试验差异较大，将轴拉试验中止裂孔提高剩余寿命的研究成果直接用于钢桥面板结构的疲劳开裂加固处治，在评估止裂孔实际加固效果方面存在局限性。吉伯海等、张清华等和王春生等分别在模型试验中对纵肋与横隔板交叉构造细节和纵肋对接焊接细节的设置止裂孔，但疲劳荷载作用数万次后，止裂孔边缘再次出现了新的疲劳裂纹，如图3（b）所示。某钢桥面板结构在开裂模式RF-Crack-VII的裂纹尖端设置止裂孔并置入螺栓，以抑制其疲劳裂纹的扩展，但加固后仅服役1年再次开裂。

图3 止裂孔法加固

• 装配式加固处治法

装配式加固处治法是在疲劳开裂局部区域通过粘贴、栓接或粘-栓混合连接等方式引入钢板或碳纤维板等加固构件，提高局部刚度或改变构造细节受力特征，进而抑制或延缓裂纹扩展的一类加固处治方法，如图4所示。既有研究表明，部分装配式加固处治法实施简便且交通干扰小，对既有结构零损伤或微损伤，加固件与既有结构形成的协同受力体系（简称：加固体系）受力性能好，能够在一定程度上抑制疲劳裂纹的进一步扩展。Tabata等、王春生等、李传习等分别通过模型试验和桥位试验研究了装配式加固方法处治钢桥面板结构疲劳裂纹的有效性，张清华等针对纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节典型开裂模式开展了装配式加固处治法的理论分析和模型试验等研究，研究结果表明装配式加固的效果与疲劳开裂模式、开裂程度和加固时机等密切相关。

图4 钢桥面板结构装配式加固处治法

纤维或碳纤维增强复合材料（Fiber/Carbon Fiber Reinforced Polymer，FRP/CFRP）以其轻质、高强等诸多优点，在工程加固领域得到了广泛应用。岳清瑞等、王元清等、Zhao等开展了卓有成效的试验与理论研究。同时，为提高CFRP的材料利用率和加固效果，部分学者提出了引入预应力形成了预应力FRP/CFRP主动加固技术，通过千斤顶和端部机械锚具施加预应力，但钢桥面板结构关键构造细节的空间有限，难以在现场完成张拉。因此，钢桥面板结构的疲劳开裂加固主要应用非预应力FRP/CFRP技术，祝志文等、Guo等、李传习等、Tong等、Jiang等和Ding等分别开展了非预应力FRP/CFRP加固处治钢桥面板结构关键构造细节疲劳裂纹的研究，阐明了该方法对构造细节局部应力、裂纹尖端应力强度因子的影响机制，明确了其加固效果。

• 裂纹冲击处治法

裂纹冲击处治法主要包括超声波冲击法（Ultrasonic Impact Treatment, UIT）和裂纹闭合冲击改进技术（Impact Crack-closure Retrofit, ICR），如图5所示。两种修复方法的原理基本相同，但ICR技术的冲击力更大，产生的塑性变形深度和区域均更大。UIT技术在提高新建结构焊接细节疲劳寿命等方面研究较多Maddox 等对已经服役一段时间的焊接细节焊趾经过承载冲击处理后，焊趾部位裂纹停止了增长，疲劳裂纹从焊趾转移到焊根，表明该技术也可以用于疲劳裂纹的修复。Yamada等基于断裂力学阐明了ICR技术对疲劳裂纹的加固机理，在此基础上对ICR技术修复实桥疲劳裂纹的再次扩展情况进行了长期监测。Yuanzhou等研究了ICR技术对焊接细节残余应力场分布特征的影响，发现ICR技术处治后残余压应力场深度可达5.3mm，能够有效降低疲劳裂纹扩展速率，对提高剩余寿命具有积极作用。目前ICR技术的研究尚处于探索阶段，其理论和应用需进一步研究。

图5 裂纹闭合冲击改进技术（ICR）

• 增加结构层加固处治法

上述两部分阐述的疲劳裂纹加固处治方法一般用于构造细节的局部维修，但早期仅考虑静力强度问题的钢桥面板结构普遍局部刚度不足，疲劳病害更为严重。对于该类钢桥面板结构，国内外学者提出采用增加结构层处治方法，主要做法是引入水泥基复合材料结构层或夹层板系统（SPS）形成组合结构或复合结构，如图6所示，以提升钢桥面板结构的整体刚度，抑制疲劳裂纹扩展并提高其剩余寿命。De Jong等、王春生等和张清华等围绕超高性能混凝土组合桥面板开展了试验与理论研究；邵旭东等提出钢桥面板疲劳裂纹无需修复的钢-超高性能混凝土轻型组合桥面结构加固技术，并成功应用于军山长江大桥和宜昌长江大桥的钢桥面板结构疲劳裂纹的加固修复；叶仲韬等基于军山长江大桥采用UHPC加固维修后的应变监测数据，对其关键构造细节的剩余寿命进行了评估。

图6 增加结构层加固处治法

夹层板系统（Sandwich Plate System, SPS）通常在两层钢板之间填充聚氨酯等轻质材料形成多层复合结构，且两层钢板的内表面进行喷砂处理以保证钢板与夹芯材料之间的粘结性能。在Sch?nwasserpark桥作为试点进行了SPS维修加固研究后，国内外学者对SPS结构在钢桥面板结构疲劳开裂加固中的应用效果开展研究。单成林等和王元清等的研究结果表明，SPS结构对关键构造细节的轮载应力降低约50%，实桥应用时尽量选取弹性模量较高的夹芯材料以确保加固效果；Kolstein等通过足尺模型试验证明了SPS结构对纵肋与顶板焊接细节疲劳寿命的有效性，且SPS结构在试验过程中未发生粘结失效。

既有研究表明：钢桥面板结构加固体系主要包含既有疲劳裂纹、未开裂模式的疲劳累积损伤和引入装配件或局部补强所产生的疲劳易损部位，加固体系可能在上述部位再次发生开裂，其剩余寿命由加固前各开裂模式的既有损伤状态和加固体系潜在开裂模式的疲劳损伤累积速率共同决定。因此，钢桥面板结构疲劳开裂加固的关键问题主要涉及四方面的主要内容：（1）既有损伤状态重构问题；（2）局域致损过程扰动问题；（3）加固体系开裂模式迁移问题；（4）加固方法的强化效应评估问题。

• 既有损伤状态重构问题

钢桥面板结构在疲劳荷载作用下，各开裂模式均发生不同程度的疲劳致损效应，随着主导开裂模式的疲劳裂纹扩展导致局部刚度逐步降低，引起其他开裂模式的应力幅逐步发生变化，进而导致其疲劳损伤累积速率随之变化，即在疲劳荷载和作用次数相同的情况下，其他开裂模式的疲劳损伤累积速率与初始状态（作用次数0万次）存在差异。以纵肋与顶板焊接细节为例，如图7所示，主导开裂模式RD-Crack-II的裂纹扩展早期，裂纹的尺寸相比板厚或焊缝的尺寸较小，则对构造细节的刚度影响较小，开裂模式RD-Crack-I的疲劳累积损伤速率与初始状态差异较小。但随着裂纹尺寸增大导致构造细节局部刚度降低，开裂模式RD-Crack-I的疲劳累积损伤速率与初始状态差异逐步变大。因此，加固前各开裂模式的疲劳累积损伤如何重构是钢桥面板结构疲劳开裂加固研究的关键问题，尤其是在荷载历程等关键信息缺失的条件下，如何基于检测和监测得到的多源信息进行深度挖掘与系统整合，重构钢桥面板结构当前的实际疲劳损伤状态。

图7 纵肋与顶板焊接细节关键测点应力变化规律

• 局域致损过程扰动问题

既有损伤状态重构问题主要是研究关键构造细节各开裂模式在加固前的疲劳累积损伤，而局域致损过程扰动问题主要是研究关键构造细节加固后改变局部刚度并引起各开裂模式的疲劳损伤累积速率与加固前存在差异。当构造细节发生疲劳开裂后，根据开裂模式和开裂程度的特征选取加固方法，各加固方法只有改变疲劳开裂部位的局域受力特征，才能有效降低疲劳裂纹尖端的应力幅或应力强度因子，进而抑制或降低既有疲劳裂纹的致损速率从而达到延寿的目的。因此，各类加固方法均不可避免地对疲劳开裂部位局域的致损过程产生不同程度的扰动，对疲劳开裂的局域扰动必然伴随扰动域内不同开裂模式的疲劳致损过程显著改变和加固体系开裂模式的迁移，多数情况下还会增加可能发生疲劳开裂模式的数量。以纵肋与顶板焊接细节为例，栓接角钢降低了开裂模式Crack-I或Crack-III的裂尖应力强度因子幅值，但也随之增加了焊根位置的应力幅，若加固件刚度取值不合理将导致焊根应力幅超过初始状态受力，加速其疲劳损伤累积速率。综上所述：（1）同一加固方法对不同开裂模式下疲劳裂纹的处治效果存在显著差异，且不同开裂模式的适用加固方法不同；（2）不同加固方法对构造细节的局域扰动不同，导致加固体系各开裂模式的疲劳损伤累积速率不同，加固体系的开裂模式可能发生迁移。因此，迫切需要系统考虑钢桥面板结构疲劳开裂加固的局域致损扰动问题，建立加固体系潜在开裂模式疲劳性能的统一评估方法，确定加固体系的开裂模式，为钢桥面板结构疲劳开裂加固设计、评估、决策等相关研究和技术研发奠定基础。

• 加固体系开裂模式迁移问题

钢桥面板结构关键构造细节均有多个疲劳开裂模式，且在疲劳荷载作用下各开裂模式均会产生不可逆的疲劳累积损伤。同时，考虑钢桥面板结构疲劳开裂加固对局部受力状态的影响，加固体系开裂模式可能发生迁移。以各类加固处治法中对局域受力特性扰动最小的止裂孔法为例，无论是模型试验还是工程实践，均出现了疲劳开裂模式迁移的现象，且止裂孔半径和止裂孔中心距裂纹尖端的距离不同导致开裂模式迁移的位置及扩展路径不同，如图8所示。张清华等开展了内焊法加固纵肋与顶板焊接细节开裂模式Crack-II的模型试验与理论分析，结果表明加固体系的开裂模式由Crack-II迁移至开裂模式Crack-I，如图9（a）所示；而在相同的模型尺寸与加载条件下，双面焊构造细节开裂模式为Crack-TEI（内侧焊趾开裂），如图9（b）所示，两者的开裂模式不同。需要注意的是，内焊法加固体系的内侧焊趾疲劳损伤累积速率大于开裂模式Crack-I的疲劳损伤累积速率，但由于开裂模式Crack-I在加固前已经产生了疲劳累积损伤，加固前的既有损伤状态与加固后的疲劳累积损伤之和导致加固体系开裂模式迁移至开裂模式Crack-I，如图9（c）所示。

图8 止裂孔加固后开裂模式迁移

图9 内焊加固后疲劳开裂模式发生迁移

在实桥钢桥面板结构加固体系中也发现了疲劳开裂模式迁移问题。如湖北省某长江大桥钢桥面板结构的纵肋与横隔板交叉构造细节发生开裂模式Crack-VI的疲劳裂纹，加固时将疲劳裂纹采用切割去除并栓接钢板补强，但加固体系在横隔板弧形开孔处产生了新的疲劳裂纹，如图10所示，该开裂模式的疲劳寿命决定了加固体系的剩余疲劳寿命。因此，基于对加固体系疲劳开裂模式迁移问题的认识，考虑加固前各开裂模式的既有损伤状态并对加固体系潜在的开裂模式系统分析，才能够确定钢桥面板结构加固体系的开裂模式及其剩余寿命。

图10 实桥加固体系发生疲劳开裂

• 加固方法的强化效应评估问题

加固处治方法对钢桥面板结构关键构造细节疲劳性能的强化效应，是评估该加固方法有效性的重要手段。国内外学者常以裂纹尖端的应力或应力强度因子的降幅为指标，评估加固方法对疲劳裂纹的抑制效果，但加固体系中含有构造细节主导开裂模式的疲劳裂纹、未开裂模式已经产生的疲劳累积损伤和引入装配件或局部补强产生新的疲劳易损部位，加固体系可能在上述部位再次开裂，剩余寿命由加固体系的主导开裂模式决定。仅以既有裂纹尖端的应力或应力强度因子为指标评估加固效果及剩余寿命，不足以全面认识加固体系的疲劳性能及实际加固效果。同时，不同加固方法可能引起加固体系的开裂模式不同，进而直接决定了加固体系的剩余寿命。因此，对加固体系潜在的开裂模式进行系统分析，发展加固体系的主导开裂模式确定方法及其剩余寿命评价指标，是进行合理加固设计和疲劳性能准确评估的关键。

• 在役钢桥面板结构的既有损伤状态

疲劳荷载作用下，钢桥面板结构各开裂模式均同时产生疲劳损伤，最终构造细节主导开裂模式发生疲劳开裂，一般在疲劳裂纹被检测到后进行评估和加固处治。同时，未出现宏观裂纹的开裂模式在加固前也产生了不可逆的疲劳损伤累积，且既有损伤状态直接影响加固方法的选择与加固体系的剩余寿命。进行在役钢桥面板结构各开裂模式的既有损伤状态评估，以已知既往服役期的交通荷载历程和各开裂模式的实际疲劳性能为前提。但在役钢桥面板结构普遍缺失上述必要信息。国内外学者提出了多种荷载重建方法，为在役钢桥面板结构的疲劳荷载重建提供了理论支撑。由于钢桥面板结构关键构造细节发生主导开裂模式的疲劳裂纹导致局部应力重分布，且焊接细节具有多裂纹扩展与融合的现象，为评估各开裂模式的既有损伤状态需建立主导开裂模式疲劳裂纹扩展（多裂纹扩展与融合过程）与未开裂模式损伤累积的关系规律，在此基础上基于交通荷载历程，重构并确定钢桥面板结构加固前各开裂模式的既有损伤状态。

• 基于加固体系剩余寿命的加固设计

由加固体系疲劳问题的基本属性所决定，无论是加固体系中既有疲劳裂纹扩展，还是加固体系出现新的疲劳裂纹，均属于含裂纹加固体系的多路径和多模式疲劳问题。钢桥面板结构关键构造细节不同的开裂模式、开裂程度导致加固前各开裂模式的既有损伤状态不同；不同加固方法导致关键构造细节加固体系的受力特征不同，进而影响加固体系潜在开裂模式的疲劳损伤累积速率，也导致不同加固方法对应加固体系的剩余寿命不同。加固体系的剩余寿命由加固前各开裂模式的既有损伤状态和加固体系潜在开裂模式的疲劳损伤累积速率共同决定。因此，如何系统考虑两者的关系并基于此建立加固体系剩余寿命评估方法，以加固体系的剩余寿命为指标，建立基于加固体系剩余寿命的钢桥面板结构加固设计方法，如图11所示，有利于为钢桥面板结构全寿命周期的养护和维修决策做出科学依据。

图11 基于加固体系剩余寿命的加固设计

• 基于功能性材料的主动加固处治新方法

目前钢桥的加固方法多属于被动加固，无法使疲劳裂纹尖端处于闭合状态，难以取得最大化的加固效果。预应力主动加固技术有效降低裂尖的局部应力并使裂尖处于闭合状态，显著提升了钢结构的承载力和剩余寿命，但预应力FRP/CFRP加固技术需要预应力张拉设备、机械锚具等，在空间狭窄的钢桥面板结构关键构造细节中难以实施。随着新材料的发展和应用，利用智能材料形状记忆合金（Shape Memory Alloy，SMA）的自预应力技术，为钢桥面板结构关键构造细节实现预应力主动加固提供了可能。形状记忆合金的自预应力技术本质是SMA在应力诱发和温度激励下发生两次相变：首先在应力诱发下，SMA从奥氏体（母相）转变为马氏体相；其次在温度激励下，SMA从马氏体相逆变为奥氏体相，此时将其两端固定，因相变转化恢复到初始状态受阻而主动产生预应力。

铁基形状记忆合金（Fe-SMA）价格低廉，更适用于钢桥疲劳开裂加固。Izadi等提出将Fe-SMA作为预应力材料加固钢桥的设想，通过疲劳试验研究了其加固钢板裂纹的加固效果；Wang等探索了Fe-SMA胶粘在钢板表面进行加固的可能性；Hosseini等对比分析了Fe-SMA和CFRP板加固钢结构的成本，结果表明两类加固方式基本等价，但Fe-SMA加固件具有更好的延性和耗能能力。同时，随着结构作用次数的增加引起预应力出现不同程度的损失，利用Fe-SMA二次激励的特性可重新补充预应力；基于上述试验研究，V?jtěch等采用Fe-SMA自预应力的主动加固技术对捷克境内一座服役113年的钢桥进行加固处治。Qiang等和Jiang等为提高钢桥疲劳裂纹的加固效率，研究了止裂孔+Fe-SMA主动加固技术对损伤钢结构的修复效率；张清华等通过试验初步探究了Fe-SMA主动加固技术提高受损钢板的疲劳寿命（约提高2~3倍），如图12所示。但现阶段基于SMA的钢桥加固研究成果仍较少，亟需围绕SMA自预应力技术在钢桥面板结构疲劳开裂加固领域的应用开展研究。研发适用于钢桥面板结构关键构造细节的SMA加固系统及其自预应力激励方式，明确SMA加固钢桥面板结构关键构造细节的疲劳性能强化效应，建立SMA主动加固技术的标准化施工工艺、流程和关键质量控制指标等，为实桥加固提供科学依据。

图12 Fe-SMA加固钢板裂纹试验研究

• 重度疲劳开裂的综合加固处治方法

钢桥面板结构的纵肋与顶板焊接细节在车辆荷载作用下的主导开裂模式为Crack-II或Crack-III（与顶板厚度、焊缝尺寸和焊缝熔深等相关），这两类疲劳裂纹均起裂于焊根，在闭口纵肋内部，属于隐蔽性裂纹；由于检测与维修空间狭小导致这两类开裂模式为钢桥面板结构中最难修复的裂纹，同时维修后易再次开裂。另外，早期修建的钢桥面板结构横向刚度较小（顶板多采用12mm或14mm），且上述开裂模式经常是在贯穿顶板或贯穿焊缝后才能够被发现，导致一经发现时钢桥面板结构已经发生大面积开裂，发展成为重度疲劳开裂问题。

对于重度疲劳开裂的钢桥面板结构，采用局部维修的加固方法难以整体提高钢桥面板结构的剩余寿命，且修复后短期内再次开裂的风险较大。邵旭东等依托军山长江大桥提出了增设钢板条的钢-UHPC组合桥面板加固方法（钢桥面板结构的裂纹免修复），如图13所示，为钢桥面板结构重度疲劳开裂的维修加固提供了解决方案。由于UHPC增加结构层加固处治法对钢桥面板结构关键构造细节各开裂模式应力幅的降低效应存在差异，如增加结构层处治纵肋与顶板焊接细节开裂模式Crack-III的贯穿型疲劳裂纹（裂纹长度约70mm）时，在标准疲劳车荷载作用下裂尖应力强度因子降低幅值约40%至50%，但其值仍大于裂纹扩展阈值，不能完全抑制裂纹的扩展；同理，该加固处治法对纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳裂纹也存在不能完全抑制的风险。因此，在增加结构层的基础上，可根据关键构造细节的开裂模式、裂纹长度和横隔板开孔形式等采用局部冷加固处治法进行维修，通过增加结构层的整体加固和局部冷加固综合方法，实现系统提升钢桥面板结构的疲劳性能。

图13 增设钢板条的钢-UHPC组合桥面板加固方

针对钢桥面板结构的疲劳开裂问题，总结了国内外学者所提出的钢桥疲劳开裂加固处治方法，基于加固原理对加固处治方法进行了分类；在此基础上，结合模型试验和实桥加固的研究成果，剖析了钢桥面板结构疲劳开裂加固处治的关键问题；最后，梳理了钢桥面板结构疲劳开裂加固处治研究的未来发展方向。研究表明：（1）钢桥面板结构的疲劳开裂加固处治方法的系统研究极为必要，尤其是对交通干扰少、止裂效果好且适于桥位操作的加固处治技术仍需进一步研究；（2）靶向加固处治技术研究亟待开展。以提升加固处治和延寿效能为根本目标，针对不同开裂模式的典型裂纹扩展特性，有针对性的开展靶向加固处治方法研究，发展钢桥面板结构疲劳开裂的靶向加固处治技术；（3）加固处治技术的基础研究有待深化。各开裂模式的既有损伤状态重构与评估、加固体系的开裂模式及其剩余寿命预测、基于加固体系剩余寿命的加固设计等相关研究仍处于起步阶段，迫切需要进一步深化，为钢桥面板结构的疲劳开裂加固处治提供科学支撑；（4）基于功能材料的加固处治新方法和重度疲劳开裂的综合加固处治方法是重要研究发展方向。功能性新材料的发展为主动加固处治提供了可能；重度疲劳开裂加固难度大，需要发展相应的综合处治方法；（5）由于桥位现场加固环境的复杂性，或导致实桥加固效果与模型试验加固效果存在差异，对疲劳开裂加固的工程实践进行系统调研与统计，阐明其实际加固效果及加固后存在的问题，也是下阶段研究的重点。

本文主要内容来自《中国公路学报》2024年4月网络首发论文。出于便于阅读的考虑和篇幅原因，相对于原文内容删节较多；参考文献未在此处列出，详见原文：

张清华, 李俊, 崔闯, 张永涛, 黄成造. 钢桥面板疲劳开裂加固处治关键问题研究进展[[J/OL]. 中国公路学报:1-21[2024-04-26].