现代桥梁设计中钢结构的完整性设计

现代桥梁设计中钢结构的完整性设计

许明冬

哈尔滨市市政工程设计院有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150090

摘要：随着社会经济的发展，我国的交通行业有了很大进展，桥梁工程建设越来越多。之所以应该重视交通建设，是因为它不仅有利于人民的出行和生活，最关键的是影响社会生产实践，能够促进各行各业的发展，所以对此应该投入更多的精力，保证我国现代交通建设质量得到优化。交通建设中最关键的桥梁设计已经成为大众关注的焦点，尤其是现代桥梁设计中钢结构的完整性设计会直接影响桥梁使用的安全性，本文主要论述的就是现代桥梁设计中钢结构的完整性设计重要性，希望通过探究能够为相关部门提供参考。

关键词：现代桥梁;设计;钢结构;完整性设计

引言

经济社会的快速发展为交通事业创造了良好的发展条件，尤其是桥梁工程逐步增多，桥梁承担着越来越重要的运输与通行任务。随着车辆的增多，很多车辆在使用过程中存在着超载问题，这些超载车辆严重影响了桥梁的正常使用，使得桥梁存在着一定的运行问题，很多桥梁面临着严重的威胁。因此，从根本上提高桥梁的整体质量，需要从桥梁钢结构完整性设计方面着手，正确处理好桥梁运载力、承受力之间的关系，减少钢结构在使用过程中存在的结构变化。

1钢结构桥梁的优点

钢结构桥梁相比于传统的桥梁更具有优势，表现在多个方面，首先，钢结构桥梁的抗压性、抗剪性以及抗拉性均符合现阶段的发展需求，并且性能超过传统桥梁，广泛的适用于载荷较大的桥梁建设中，促使现阶段的自重较为便捷，满足现阶段的发展需求。钢结构的自重较轻，可以从根本上降低桥梁自身的负荷，优化施工成本，便于工作人员运输与吊装，提高整体的施工效率。其次，钢结构桥梁的塑性与韧性良好，优于传统的桥梁结构，尤其是在地震情况下，可以通过结构变形吸收地震产生的载荷，以降低地震造成的破坏，提升桥梁的抗震性能，保证桥梁的安全。最后，钢结构桥梁的质量良好，制作流程规范化，可以从根本上保证其结构质量，同时施工周期较短，提升施工便捷性，例如部分钢结构可以轧制成型材，减少其体积，并在现场制作完成，具有较强的便捷性。

2桥梁钢板结构完整性设计理念

通常来说，桥梁钢板结构是一座桥梁的骨架部分，设计是该结构的灵魂部分。因此，相关技术人员应以该钢板结构的完整性为主要基调，并将钢板结构的完整性充分体现出来，这样一来，钢板结构的完整性将成为该结构工程的设计理念及建设理念，而桥梁结构的安全稳定性能也将在这种性能的影响下，得到最大程度的提升。然而具有极高安全性能的桥梁钢板结构应由多种施工工艺及技术要点相结合锻造而成，现阶段，我国新型的桥梁结构无法满足其所规定的稳定性标准要求，传统的桥梁钢板结构是将钢管材质焊接成为一个骨架，在此骨架内部融合大量的物料，进而促使其二者之间形成一个复杂的框架结构，相关技术人员应通过大量测试及反复试验验证此种结构的稳定性，而只要工作人员进行的所有设计内容均按照一系列的标准流程进行，此种桥梁钢制结构的硬度及强度就能经受住严峻的考验，经过以上施工工序及技术要点所建造而成的桥梁结构则可被正式投入到使用中。尽管专业测定得出的桥梁完整性能处于设计范围之中，但其桥梁结构也难以在车辆总重量长时间的压迫下，仍保持其内部结构的完整性能。另外，桥梁结构也会经受到外部环境的侵蚀而使表面产生裂缝，当裂隙点渗透到一定程度之后，桥体也将发生坍塌事故。经检验合格之后投入到正常使用中的桥梁结构，其承载力通常会与真实的车辆运行总重量相符合，因此，很多桥梁事故的发生，与其本身所具有的承载能力并无直接影响，其由很多类型的风险因素共同组合而成，这些叠合而成的风险因素，将会于无形之中给予桥体结构致命的损伤，其将进一步促使整个桥体的坍塌。究其根本，主要原因是设计者仅依照大方向的设计标准规划桥梁建造流程，并未深入了解该桥梁的整体结构及内部框架，进而未将破坏桥梁稳定性能的因素全方位分析出来，制订出相应的措施。只有通过一定的设计技巧，将这些风险因素有效地防控在设计初期阶段，才能全力确保桥梁钢结构的完整性。

3桥梁设计中钢结构的完整性设计

3.1横向抗倾覆设计

由于桥梁钢结构的完整性设计包含内容繁多,尤其是针对半径较小的一些桥梁工程而言更是需要在设计过程中投入更多的安全保障措施,这种情况下就需要确保桥梁具备横向抗倾覆能力。为了能更好地保证横向抗倾覆能力可以提升桥梁安全性,就应该在设计该能力过程中重视精确计算过程,尤其是重视桥梁的受力分析,保证横向受力的稳定性,防止受力不均而引起的桥梁结构损坏问题的出现。尤其是针对连续桥梁,因其跨度较大,如果设计人员在一开始不能做好全面而充分的受力分析,会导致桥面宽度超过桥梁宽度,导致内侧受力降低而出现受力不均的情况,最终导致桥梁发生倾斜。所以针对横向抗倾覆能力设计,一定要重视受力分析工作,确保桥梁的受力能够在合理的范围内,如果条件允许可以使用砂石填方,这样一来可以保证桥梁钢结构更加稳固,提升桥梁安全性。横向抗倾覆设计对于桥梁建设而言至关重要,关乎桥梁的使用质量同时还直接影响桥梁的使用寿命,因此应该对此提高重视。

3.2设置板件和肋件

除了要做好桥梁钢结构之间裂缝部分的焊接工艺外，若想保障各单位钢板结构之间连接缝的焊接效果达到理想的标准，就必须做好板件及肋件这两大部件的设计工作，这样一来，桥梁结构之中的压板件部分将能在二者合理连接的桥体之下，使压板件形成一个严丝合缝的整体部分。当然，相关设计人员应对桥梁结构的板件和肋件部分按一定的原则进行设计，尽量削减薄板质量，及挑选抗强性较高的肋件完成压件板的固定工作，以加强该桥梁结构对重物的承载力度，且钢结构的总体质量也将在这种“轻量化”的设计方式之中被有效地削减到了一定范围之中。在桥梁结构中同时存在着厚板薄肋及加劲肋，为加强板件设计的应力，相关设计人员应设定桥梁钢板结构所能承载的强度范围，进而对焊接完成之后所呈现出的钢板结构数值进行验算，以确保其数值一直处于标准范围内。在完成以上铺垫工作后，相关设计人员要开展相关的加筋设置工作，而此时所用钢材的数量可减少到一定程度，焊缝数量也将随之减少，进而使各单元的钢板结构间形成一个极其稳定的椎体部分，因此，该桥梁结构的钢板结构设计的完整性才可以长期维持下去。

3.3优化车道钢结构的宽箱梁

桥梁钢结构设计过程中，有关设计人员还需要进行车道钢结构宽箱梁的优化，在有关过程中，设计人员需要以竖向计算标准、支座间双悬臂支架的计算结果，来推算桥梁的跨度大小。在实际的桥梁工程中，竖向加劲肋的方式可以提高桥梁本身的承载能力，而如果经由此种方式无法满足桥梁安全通行的要求，此时可以考虑横向加劲肋方式。横向加劲肋设置时，设计人员要经由精细的计算，使得其能够起到应有的作用。

结语

综上所述，近年来,随着我国交通运输网络的逐步完善,桥梁工程项目中,钢结构的应用越发普遍,为保障桥梁的稳定性与安全性,必须实现对钢结构的完整性设计,保障设计质量。钢结构完整性设计有效避免了各种设计缺陷的出现,提高了桥梁工程的稳定性,有利于桥梁工程发挥其良好的通行作用,创造巨大的经济与社会价值。

参考文献

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