橋梁鋼結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計(橋梁鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計)

陽江鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司 9小時前 14:48:01 7697 搶沙發(fā)

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本文目錄一覽：

1、鋼結(jié)構(gòu)的完整性設(shè)計方法分析探討,？
2,、橋梁鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計探析,？
3,、現(xiàn)行公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計采用什么方法,？應(yīng)考慮哪些方面

鋼結(jié)構(gòu)的完整性設(shè)計方法分析探討,？

近年來,，我國交通事業(yè)發(fā)展非常快,，承載需求量也在不斷上升,，重型車輛的行駛對橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量提出了更高的要求。通過調(diào)查分析之后發(fā)現(xiàn),，我國很多橋梁在最近幾年時間內(nèi)發(fā)生嚴重的質(zhì)量問題,，使車輛安全受到嚴重的威脅。各方面的因素影響造成橋梁的鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷,，縮短了橋梁的使用壽命,，同時造成更加嚴重的安全問題，因此,，在今后的橋梁設(shè)計與施工中應(yīng)該全面提升安全性與完整性,。

1橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計的意義

1.1橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計的重要性

當前，鋼結(jié)構(gòu)橋梁主要采用單元筋焊接在一起的方式,，其具有較強的承載能力,，并且使用年限較長，設(shè)計人員在設(shè)計過程中,，盡可能選擇較為成熟的設(shè)計方案,，提升其強度和穩(wěn)定性，雖然經(jīng)過精準計算,，但還存在著很多質(zhì)量問題,。主要原因在于橋梁的承載能力不能滿足安全性與耐久性的要求。當前我國焊接技術(shù)已經(jīng)達到了世界先進水平,，而很多橋梁發(fā)生損壞是局部的強度不足造成的,，損壞處大多是比較隱蔽的位置，不容易進行修補,，導致橋梁的使用年限縮短[1],。對于上述存在的問題，橋梁在設(shè)計過程中,，要充分考慮橋梁的損傷部位及損傷程度,，從而全面提升鋼結(jié)構(gòu)橋梁的完整性,。橋梁的完整性主要包含了以下兩點：其一，橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)該更具剛度和強度,；其二,，應(yīng)該具備承受持久性傷害的能力。在設(shè)計的過程中,，滿足以上兩個方面的要求,，既要保證其整體性，又要滿足完整性的基本要求,。

1.2橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計的目標

結(jié)合本文的上述幾點內(nèi)容,，進行橋梁整體性的設(shè)計主要有以下幾個方面：保證鋼結(jié)構(gòu)在有效的時間內(nèi)更具剛度與強度，安全性也能達到使用的要求,。完整性包含了承載能力,、材料的性能以及施工的過程等，要求各個組成構(gòu)件之間緊密聯(lián)系,，同時還能夠有效抵御在使用過程中出現(xiàn)損害,，同時防止出現(xiàn)開裂。

2橋梁鋼結(jié)構(gòu)損傷表現(xiàn)形式

隨著科學技術(shù)水平的提高,，焊接技術(shù)發(fā)展也非?？欤鵀榱颂嵘龢蛄嘿|(zhì)量,，可以選擇使用更高強度的材料,，但是在設(shè)計的過程中，設(shè)計師往往更加關(guān)注的是工藝性損傷以及材料損傷,。深入分析后發(fā)現(xiàn),，橋梁發(fā)生損傷的主要原因可以從材料、工藝,、使用環(huán)境等方面進行考慮,，在實際工作中要注意以下幾點：第一，非金屬中雜質(zhì)含量過高,，如果存在這一情況,，容易造成焊接質(zhì)量發(fā)生急劇的變化。第二,，焊接位置的力學性能下降,，主要是由于金屬材料結(jié)晶而導致了質(zhì)量問題[2]。第三,，焊接過程出現(xiàn)損傷,。如果焊接質(zhì)量控制不好，就會造成焊接部分出現(xiàn)疲勞裂紋的情況,。第四,，由于結(jié)構(gòu)性能較低而存在損傷,，這種情況的出現(xiàn)主要是由于細節(jié)設(shè)計存在問題造成的。第五,，使用年限內(nèi)的外界環(huán)境發(fā)生急劇變化而導致結(jié)構(gòu)損傷非常嚴重。

3橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計方法

橋梁的結(jié)構(gòu)完整性的設(shè)計要求橋梁具備更強的承載能力與耐久性,，要求在設(shè)計的過程中選擇最佳的橋梁設(shè)計方案,。

3.1橫向抗傾覆設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，尤其在半徑小且車道數(shù)量比較多的橋梁工程中,，要保證橋梁橫向具備較強的抗傾覆性能,，這也是當前設(shè)計師比較重視的一個方面。設(shè)計師在進行設(shè)計的過程中,，需科學計算,，保證橫向具備較完善的受力結(jié)構(gòu)，不能造成橫梁外部受到過大的外力,，否則非常容易造成橫梁受力不均衡而導致結(jié)構(gòu)損壞[3],。此外，還可以在橫梁的位置上使用砂石填方施工處理,，保證橫梁更加均勻受力,，在滿足要求的前提下，適當增加車道數(shù)量,，確保橋梁的穩(wěn)定性,。

3.2焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計

要保證橋梁符合完整性的要求，就必須保證焊接質(zhì)量的完整性,，但是焊接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷,，說明焊接材料、工藝以及結(jié)構(gòu)形式存在問題,。因此,，保證焊接完整性就要全面控制材料、工藝,、細節(jié)等方面,。焊接完整性的控制需要從以下幾個方面入手：第一，保證焊接材料,、焊接結(jié)構(gòu)具備較強的韌性與強度,，必須針對具體情況合理處理焊接接頭，將其損傷程度降到最低,；第二,，焊接過程中，容易出現(xiàn)微觀的質(zhì)量問題,，這些都是造成微觀損傷的關(guān)鍵,，不能只通過改變焊接材料的方式來解決,；第三，合理控制焊接次數(shù)以及焊縫規(guī)格,，在焊接過程中要選擇符合要求的焊接材料,，一般是根據(jù)母材的性能來配置焊接材料。焊接結(jié)構(gòu)的控制也非常重要,，橋梁設(shè)計中需要考慮到如下幾個方面：第一,，根據(jù)橋梁的施工情況、檢測要求的不同以及疲勞程度來選擇最合適的焊接結(jié)構(gòu)形式,；第二,，焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計要充分考慮到施工的細節(jié)問題，必須保證所有的焊接結(jié)構(gòu)能夠均勻承受橋梁結(jié)構(gòu)的受力,，必須要保證其不會存在較大的應(yīng)力而影響承載能力,；第三，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計時要全面開展焊接工程的檢測,，保證焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合設(shè)計的要求,。

3.3加勁肋設(shè)計

加勁肋主要指的是橋梁結(jié)構(gòu)中的加強部件，其主要位于橋梁承載結(jié)構(gòu)部分,，目的在于分擔橋梁主體結(jié)構(gòu)的載荷,。在設(shè)計的過程中是否需要布置加勁肋應(yīng)該采用科學的方式進行計算確定，如果通過計算之后發(fā)現(xiàn)必須設(shè)置加勁肋,，就應(yīng)根據(jù)橋梁的具體受力形式來設(shè)置加勁肋的形式,、需要設(shè)置豎向還是水平方向的加勁肋，全面提升該位置的橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與承載能力,。在設(shè)計加勁肋時要選擇科學合理的方法進行計算,，必須要保證運算數(shù)值精確無誤[5]。

4結(jié)語

近年來,，我國的經(jīng)濟發(fā)展速度較快,，交通設(shè)施的建設(shè)數(shù)量持續(xù)增加，鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用到橋梁施工中,，全面提升了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性,，但還存在很多問題，影響橋梁工程的質(zhì)量,。為了有效避免這些質(zhì)量問題的產(chǎn)生,，在施工中必須嚴格按照設(shè)計方案進行施工，及時解決工程實際中存在的問題,，做好細節(jié)處理,，全面提升橋梁工程的質(zhì)量水平。

相信經(jīng)過以上的介紹,，大家對鋼結(jié)構(gòu)的完整性設(shè)計方法也是有了一定的認識,。歡迎登陸中達咨詢,，查詢更多相關(guān)信息。

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橋梁鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計探析,？

在橋梁設(shè)計領(lǐng)域,，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案,，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標以保證結(jié)構(gòu)的安全性,。

1 橋梁設(shè)計的注意事項

1.1 應(yīng)該更加重視結(jié)構(gòu)的耐久性問題,。國內(nèi)從上世紀90年代始重視了對結(jié)構(gòu)耐久性的研究，也取得了不少成果,。這些研究大多是從材料和統(tǒng)計分析的角度進行的,，對如何從結(jié)構(gòu)和設(shè)計的角度及如何以設(shè)計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻很少有人研究。而且,，長期以來,，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計算方法的研究，卻忽視了對總體構(gòu)造和細節(jié)處理方面的關(guān)注,。結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有著本質(zhì)的區(qū)別,，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。國內(nèi)外的研究和實踐都表明,，結(jié)構(gòu)耐久性對于橋梁的安全運營和經(jīng)濟性起著決定性作用,。

1.2 重視對疲勞損傷的研究。橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載,，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力,，不但會引起結(jié)構(gòu)的振動，還會引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷,。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的,，實際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下,，這些微缺陷會逐漸發(fā)展,、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋,。如果宏觀裂紋不得到有效控制,，極有可能會引起材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂,。早期疲勞損傷往往不易被檢測到,，但其帶來的后果往往是災(zāi)難性的,，故而對疲勞損傷的研究需要引起足夠的重視。

1.3 充分重視橋梁的超載問題,。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題,。超載會使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇,，甚至會出現(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故,。另一方面，由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復,，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化,，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。因此需要對超載帶來的后果進行研究,、分析,。

1.4 積極借鑒國外的經(jīng)驗和成果。國內(nèi)橋梁設(shè)計存在的主要問題是結(jié)構(gòu)正常使用性能差,、耐久性和安全性差（包括使用壽命短,、維護費用高、安全事故較頻繁等）,。這些問題的產(chǎn)生固然與目前國內(nèi)施工質(zhì)量和管理水平較低有關(guān),，但平心而論，既然這種現(xiàn)狀不能在短期內(nèi)得到解決,，那么作為工程設(shè)計人員就應(yīng)該在正視這一問題的前提,，充分考慮到現(xiàn)階段的施工和管理水平和材料工藝水平，采用適當?shù)陌踩?、適當?shù)脑O(shè)計方法來保證橋梁使用性能的達到,，這才是更為主動和有效的方法。特別是橋梁存在的耐久性和安全性問題很多與結(jié)構(gòu)體系或使用材料選擇不合理及結(jié)構(gòu)細節(jié)處理不當有關(guān),。

2 橋梁鋼結(jié)構(gòu)整體設(shè)計策略

2.1 橫向抗傾覆穩(wěn)定設(shè)計,。鋼結(jié)構(gòu)的橋梁普遍比較輕而且強度非常高,，然而,，在小半徑以及多車道設(shè)計時,，其橫向抗傾覆是當前研究的熱點內(nèi)容,。早前的橋梁施工中,，由于設(shè)計原因，導致在施工過程中或者橋梁使用過程中發(fā)生橋體傾覆,。因為連續(xù)鋼梁的半徑比較小,，所以相對而言,，其跨度顯得較大，如果再加上橋面寬于鋼梁,，這一必定顯得活載不是最優(yōu),，弄不好橫梁外側(cè)支座受力增大,，而內(nèi)側(cè)支座出現(xiàn)不受力,，這樣橫梁受力極其不均勻，發(fā)生梁體的傾覆,。在設(shè)計過程中,，通過合理的計算，來設(shè)計橫梁的偏心受力情況,，這樣即可滿足橋梁的荷載要求,，也能似的橋體均勻受力。在橫梁處采取灌砂措施,，并在滿足規(guī)范的條件下,，增加多車道時的橋梁整體穩(wěn)定度。

2.2 焊接結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計要點,。橋焊接結(jié)構(gòu)的完整性設(shè)計是保障橋梁整體穩(wěn)定性的重要因素,，其焊接的接頭形式因受力的不同而各有差異,，其接頭部位的應(yīng)力作用導致了母材結(jié)構(gòu)以及受力性能的不同，同時,，在焊接過程中不能100%消除應(yīng)力,，焊接應(yīng)力通常導致焊接接頭的變形,，造成焊接接頭形成大量缺陷,，不能滿足橋梁整體性設(shè)計要求,。所以在橋梁整體設(shè)計中,，必須考慮焊接接頭的設(shè)計,，在滿足相干規(guī)范的前提下,，必須做到：因地制宜地選擇形式,，并通過焊接性檢測要求來獲取靜力和疲勞等級，來決定焊縫相關(guān)形式；在焊接設(shè)計中,，必須詳細設(shè)計其關(guān)鍵細節(jié),，達到焊接中受力均勻，盡可能降低應(yīng)力,；在設(shè)計中必須考慮焊接檢測相關(guān)要求,，必須以無損檢測等相關(guān)控制指標來檢測焊縫質(zhì)量。

2.3 加勁肋設(shè)置,。加勁肋是在支座或有集中荷載處,，為保證構(gòu)件局部穩(wěn)定并傳遞集中力所設(shè)置的條狀加強件。加勁肋的設(shè)計,，通常很多人都認為這方面是可有可無的,，實際上必須通過設(shè)計計算才能決定是否加勁肋。加勁肋與否,，是有腹板的h0/δ的值來決定,。如果確定需要加勁肋,，則優(yōu)先考慮豎向加勁肋,，并且其設(shè)置距離由腹板厚度以及相關(guān)剪應(yīng)力來決定,。當豎向加勁肋仍然不能滿足要求時,，可設(shè)置水平加勁肋,，水平加勁肋是豎向加勁肋的補充形式,。

加勁肋的設(shè)置是因為原有構(gòu)件截面的不足而用來增強抵抗彎矩和剪力的,，因為設(shè)置加勁肋可以縮小原構(gòu)件截面大小,，從而有效的降低用鋼量，壓縮成本,，所以在工程中,，一般設(shè)置在原有構(gòu)件上起到增強抵抗彎矩和剪力的作用。

2.4 鋼箱梁橫梁設(shè)計,。當橋梁主道設(shè)計過寬時,，必須優(yōu)化車道鋼結(jié)構(gòu)寬箱梁，在設(shè)計中,，重點滿足其豎向計算要求，對于橫梁的跨徑,，需要從支座間雙懸臂簡支梁的計算中得知,，在支座處可采取豎向加勁肋相關(guān)措施，當豎向加勁肋不能滿足要求時,，考慮橫向加勁肋,，其計算措施與縱向計算措施相仿。

2.5 施工人孔的設(shè)置,。橋梁的整體設(shè)計中,，其不可忽視的一環(huán)是人孔的設(shè)置,，通常情況下,，人孔是為了方便施工,，在橋梁箱梁頂板和腹板上開設(shè),。頂板施工人孔的具體位置可設(shè)置在1.5跨徑處，而腹板的施工人孔的具體位置必須設(shè)置在應(yīng)力相對薄弱的地方,，比如簡支梁,，其腹板施工人孔可設(shè)置在跨中,，而連續(xù)梁，必須精確計算剪力,，選取剪力最小處,。有時候人孔的設(shè)計不止一個,，不能將所有人孔分布在相同斷面,，采取錯開設(shè)置,。當應(yīng)力較大的地方必須加設(shè)施工人孔,，必須采取加強措施,。

2.6 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算,。結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算是以邊孔采用單懸臂,，中孔采用簡支掛梁作為結(jié)構(gòu)的計算模式,。將橋梁縱向劃分為多個單元,，并對每個單元截面進行編號,，然后進行項目原始數(shù)據(jù)輸入,。輸入的數(shù)據(jù)信息有：項目總體信息,、單元特征信息、預(yù)應(yīng)力鋼束信息,、施工階段和使用階段信息,。按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件對全橋結(jié)構(gòu)安全性進行驗算，計算的內(nèi)容包括預(yù)應(yīng)力,、收縮徐變及活載計算,。橋臺處滑動設(shè)支座，橋墩處設(shè)固定支座,，碇梁與掛梁間存在主從約束,，掛梁一端設(shè)置固定支座，另一端設(shè)滑動支座,。

3 結(jié)語

我國基礎(chǔ)建設(shè)的加快,，帶動了橋梁技術(shù)的長足發(fā)展，在當前形勢下,，橋梁鋼結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)用也十分廣泛,，主要是在設(shè)計過程中的優(yōu)化，才能確保橋梁鋼結(jié)構(gòu)的整體性,、穩(wěn)定性,。必須從整體性角度出發(fā)，全面分析橋梁受力情況,，加強焊接形式的優(yōu)化設(shè)計,，才能保障橋梁鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

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