简析现代桥梁设计中钢结构的完整性设计

简析现代桥梁设计中钢结构的完整性设计

李冰清

中亿通达设计咨询集团有限公司湖北分公司  湖北武汉  430000

摘要：随着我国交通流量不断地增大，桥梁工程在设计和建设过程中对承载力要求不断的提高，并且要保证桥梁结构的整体稳定性，进而延长桥梁工程的使用寿命。钢结构是现代桥梁设计主要的类型，为了有效的提升钢结构桥梁的安全稳定性，需要从多个方面和角度开展综合性分析，进而满足钢结构桥梁设计的标准和要求，为车辆的通行安全提供安全保障。

关键词：现代桥梁；设计；钢结构；完整性

随着我国对桥梁工程建设投入力度的不断增大，桥梁工程建设的质量要求也不断的提升，钢结构是当前桥梁设计的主要结构形式。为了确保钢结构桥梁设计的完整性，为桥梁工程施工提供可靠的参考，需要对钢结构的特点进行分析，并始终坚持钢结构桥梁完整性设计的理念和要求，保证钢结构桥梁结构的安全稳定性，为交通安全提供可靠的保障

一、现代桥梁设计中钢结构的完整性设计理念

随着我国交通事业的快速发展，桥梁工程建设的规模逐渐增大，数量不断的增多，桥梁结构的稳定性要求也逐渐的提高。为了能够保障桥梁结构的稳定性，延长桥梁工程使用寿命，需要对钢结构桥梁的完整性设计给予高度关注。现代化桥梁工程大多都是利用钢结构加工单元利用螺栓焊接而成的复杂性工程。在结构设计过程中，需要充分考虑到钢结构不同位置的受力情况，还需要保证桥梁结构的耐久性和承载力达到长期使用标准。因此，在钢结构桥梁设计过程中，需要严格按照完整性设计的基本要求，在桥梁结构强度和刚度以及稳定性方面达到设计标准。由于桥梁工程在使用过程中会长期受到荷载作用，致使桥梁结构受到一定的损坏，因此，桥梁结构的耐用性和安全性，不能单纯的从承载力指标来评价，还需要考虑到其他因素的影响。此外，钢结构桥梁工程在投入使用后，出现的大多数事故都是由于桥梁结构局部受损所导致的，并且局部受损具有一定的隐匿性，对于修复和养护工作来说难度较大。桥梁结构在出现局部损坏后，如果持续的使用，会导致损伤程度进一步加重，最终导致桥梁整体结构稳定性受损。因此，在桥梁结构完整性设计过程中，还需要综合考虑结构性损伤对桥梁安全稳定性的影响。

二、现代桥梁钢结构完整性设计

（一）横向抗倾覆稳定性设计

桥梁结构设计的稳定性直接影响到桥梁的使用寿命，更是车辆行驶安全的重要保障。现代化桥梁结构设计的复杂性逐渐提升，为了保证桥梁结构设计的完整性，需要从多个方面综合全面的思考。特别是对于桥梁半径较小的一些桥梁工程来说，在结构设计过程中需要考虑的安全性因素较多，需要做好科学的保障措施，所以桥梁结构的横向抗倾覆稳定性设计非常关键。在小半径桥梁结构设计过程中，需要对桥梁不同结构的受力开展精准性分析，确保桥梁整体结构受力的均匀性，避免出现由于不同结构受力不均导致稳定性受损。对于一些连续性桥梁结构的整体跨度较大，如果受力分析缺乏精准性，会导致桥面宽度设计不合理，进行导致前面发生倾斜。因此，对于桥梁结构的横向抗倾覆设计，应重点关注整体结构的受力均匀性，精准计算各个结构的荷载参数情况，对影响桥梁受力效果的相关因素进行科学的把控，从而提高桥梁结构设计的稳定性。

（二）桥梁结构防腐设计

针对钢结构桥梁工程来说，要想有效的提升桥梁结构的稳定性，延长使用年限，就需要在结构设计过程中重视防腐性能设计。特别是针对一些特殊钢材质的桥梁，由于桥梁长期暴露在室外环境下，极易受到多种因素的影响，导致钢材质出现腐蚀，桥梁出现各种病害问题，影响车辆通行安全。因此，在钢结构桥梁完整性设计过程中，需要有效提升钢结构的防腐性能，结合桥梁结构所处位置的环境因素，对钢结构进行防腐涂层施工设计，保证防腐涂层能够起到良好的保护作用。

在桥梁施工中应注意由于防腐涂层直接与金属表面接触，为了达到理想的防腐涂层保护效果，需要做好涂层与钢结构金属表面的科学处理，并注意每个施工细节的优化处理，这样才能实现良好的钢结构防腐效果。

（三）现代化焊接工艺的应用

钢结构桥梁工程在应用现代化设计理念的同时，还需要重视现代化技术在施工环节中的应用，焊接工艺是钢结构桥梁使用的关键工艺技术，焊接工艺水平对桥梁结构施工质量具有直接影响。在施工中采用科学的焊接工艺能够根据桥梁工程施工质量要求对不同的角度和尺寸进行接缝焊接，主要目的是能够降低由于焊接过热导致材料出现损伤。针对钢结构桥梁的不同接头构造的耐劳应实施针对性的焊缝设计，尽可能避免使用附件连接，这样才能提升钢结构的稳定性。抗疲劳的细节处理，需要专业技术人员将焊接工艺与结构设计进行有效结合，进而实现良好的焊接细节处理效果。

（四）板件和肋的设计

桥梁工程的稳定性设计是遵循的基本性设计原则，结合桥梁工程的规模和结构设计特点，适当的增加劲肋设计，能够有效的提升压板件的稳定性。在具体结构设计过程中应坚持“薄板强肋”的原则，确保桥梁结构达到理想的承载要求，同时也与钢结构桥梁的轻量化设计理念相符。在钢结构桥梁设计阶段，需要充分考虑到板件设计应力较低的以及密集设计加劲和厚板薄肋的现实情况，此种设计理念和方式存在较多的弊端，结构设计理念也缺乏科学性，与整体结构板件设计的内容严重不符，导致桥梁结构整体的稳定性受到影响。因此，应加强对结构强度的设计，通过对不同结构稳定性参数的精准计算，获得具体的加筋需求和加筋量。同时还需要减少肋的数量，这样能够减少结构焊缝的数量，有效的控制焊接变形。

结束语：

钢结构桥梁工程设计的完整性对于施工质量具有关键作用，只有保障桥梁工程结构设计的科学合理性，才能为桥梁工程施工方案的制定提供可靠的参考。如果钢结构桥梁设计不完善，会导致施工过程中出现严重的安全事故，因此，钢结构完整性设计应从控制结构变形和提高焊接工艺技术以及板件的合理利用等方面考虑，同时还需要做好钢结构的防腐设施，满足钢结构完整性设计的标准和要求，提升桥梁结构的安全稳定性。

参考文献：

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