桥梁钢结构细节设计(桥梁钢结构课程设计)

今天给各位分享桥梁钢结构细节设计的知识，其中也会对桥梁钢结构课程设计进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！，本文目录一览：，1、，钢结构的完整性设计方法分析探讨？，3、，现行公路桥梁钢结构设计采用什么方法？

今天给各位分享桥梁钢结构细节设计的知识，其中也会对桥梁钢结构课程设计进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

1、钢结构的完整性设计方法分析探讨？
2、桥梁钢结构的设计探析？
3、现行公路桥梁钢结构设计采用什么方法？应考虑哪些方面

钢结构的完整性设计方法分析探讨？

近年来，我国交通事业发展非常快，承载需求量也在不断上升，重型车辆的行驶对桥梁结构质量提出了更高的要求。通过调查分析之后发现，我国很多桥梁在最近几年时间内发生严重的质量问题，使车辆安全受到严重的威胁。各方面的因素影响造成桥梁的钢结构出现损伤，缩短了桥梁的使用寿命，同时造成更加严重的安全问题，因此，在今后的桥梁设计与施工中应该全面提升安全性与完整性。

1桥梁钢结构完整性设计的意义

1.1桥梁钢结构完整性设计的重要性

当前，钢结构桥梁主要采用单元筋焊接在一起的方式，其具有较强的承载能力，并且使用年限较长，设计人员在设计过程中，尽可能选择较为成熟的设计方案，提升其强度和稳定性，虽然经过精准计算，但还存在着很多质量问题。主要原因在于桥梁的承载能力不能满足安全性与耐久性的要求。当前我国焊接技术已经达到了世界先进水平，而很多桥梁发生损坏是局部的强度不足造成的，损坏处大多是比较隐蔽的位置，不容易进行修补，导致桥梁的使用年限缩短[1]。对于上述存在的问题，桥梁在设计过程中，要充分考虑桥梁的损伤部位及损伤程度，从而全面提升钢结构桥梁的完整性。桥梁的完整性主要包含了以下两点：其一，桥梁结构应该更具刚度和强度；其二，应该具备承受持久性伤害的能力。在设计的过程中，满足以上两个方面的要求，既要保证其整体性，又要满足完整性的基本要求。

1.2桥梁钢结构完整性设计的目标

结合本文的上述几点内容，进行桥梁整体性的设计主要有以下几个方面：保证钢结构在有效的时间内更具刚度与强度，安全性也能达到使用的要求。完整性包含了承载能力、材料的性能以及施工的过程等，要求各个组成构件之间紧密联系，同时还能够有效抵御在使用过程中出现损害，同时防止出现开裂。

2桥梁钢结构损伤表现形式

随着科学技术水平的提高，焊接技术发展也非常快，而为了提升桥梁质量，可以选择使用更高强度的材料，但是在设计的过程中，设计师往往更加关注的是工艺性损伤以及材料损伤。深入分析后发现，桥梁发生损伤的主要原因可以从材料、工艺、使用环境等方面进行考虑，在实际工作中要注意以下几点：第一，非金属中杂质含量过高，如果存在这一情况，容易造成焊接质量发生急剧的变化。第二，焊接位置的力学性能下降，主要是由于金属材料结晶而导致了质量问题[2]。第三，焊接过程出现损伤。如果焊接质量控制不好，就会造成焊接部分出现疲劳裂纹的情况。第四，由于结构性能较低而存在损伤，这种情况的出现主要是由于细节设计存在问题造成的。第五，使用年限内的外界环境发生急剧变化而导致结构损伤非常严重。

3桥梁钢结构完整性设计方法

桥梁的结构完整性的设计要求桥梁具备更强的承载能力与耐久性，要求在设计的过程中选择最佳的桥梁设计方案。

3.1横向抗倾覆设计

钢结构设计的过程中，尤其在半径小且车道数量比较多的桥梁工程中，要保证桥梁横向具备较强的抗倾覆性能，这也是当前设计师比较重视的一个方面。设计师在进行设计的过程中，需科学计算，保证横向具备较完善的受力结构，不能造成横梁外部受到过大的外力，否则非常容易造成横梁受力不均衡而导致结构损坏[3]。此外，还可以在横梁的位置上使用砂石填方施工处理，保证横梁更加均匀受力，在满足要求的前提下，适当增加车道数量，确保桥梁的稳定性。

3.2焊接结构设计

要保证桥梁符合完整性的要求，就必须保证焊接质量的完整性，但是焊接结构出现损伤，说明焊接材料、工艺以及结构形式存在问题。因此，保证焊接完整性就要全面控制材料、工艺、细节等方面。焊接完整性的控制需要从以下几个方面入手：第一，保证焊接材料、焊接结构具备较强的韧性与强度，必须针对具体情况合理处理焊接接头，将其损伤程度降到最低；第二，焊接过程中，容易出现微观的质量问题，这些都是造成微观损伤的关键，不能只通过改变焊接材料的方式来解决；第三，合理控制焊接次数以及焊缝规格，在焊接过程中要选择符合要求的焊接材料，一般是根据母材的性能来配置焊接材料。焊接结构的控制也非常重要，桥梁设计中需要考虑到如下几个方面：第一，根据桥梁的施工情况、检测要求的不同以及疲劳程度来选择最合适的焊接结构形式；第二，焊接结构的设计要充分考虑到施工的细节问题，必须保证所有的焊接结构能够均匀承受桥梁结构的受力，必须要保证其不会存在较大的应力而影响承载能力；第三，焊接结构设计时要全面开展焊接工程的检测，保证焊接结构的质量符合设计的要求。

3.3加劲肋设计

加劲肋主要指的是桥梁结构中的加强部件，其主要位于桥梁承载结构部分，目的在于分担桥梁主体结构的载荷。在设计的过程中是否需要布置加劲肋应该采用科学的方式进行计算确定，如果通过计算之后发现必须设置加劲肋，就应根据桥梁的具体受力形式来设置加劲肋的形式、需要设置竖向还是水平方向的加劲肋，全面提升该位置的桥梁结构的质量与承载能力。在设计加劲肋时要选择科学合理的方法进行计算，必须要保证运算数值精确无误[5]。

4结语

近年来，我国的经济发展速度较快，交通设施的建设数量持续增加，钢结构被广泛应用到桥梁施工中，全面提升了桥梁结构的安全性与稳定性，但还存在很多问题，影响桥梁工程的质量。为了有效避免这些质量问题的产生，在施工中必须严格按照设计方案进行施工，及时解决工程实际中存在的问题，做好细节处理，全面提升桥梁工程的质量水平。

相信经过以上的介绍，大家对钢结构的完整性设计方法也是有了一定的认识。欢迎登陆中达咨询，查询更多相关信息。

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桥梁钢结构的设计探析？

在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。

1 桥梁设计的注意事项

1.1 应该更加重视结构的耐久性问题。国内从上世纪90年代始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且，长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

1.2 重视对疲劳损伤的研究。桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的，故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。

1.3 充分重视桥梁的超载问题。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。

1.4 积极借鉴国外的经验和成果。国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。

2 桥梁钢结构整体设计策略

2.1 横向抗倾覆稳定设计。钢结构的桥梁普遍比较轻而且强度非常高，然而，在小半径以及多车道设计时，其横向抗倾覆是当前研究的热点内容。早前的桥梁施工中，由于设计原因，导致在施工过程中或者桥梁使用过程中发生桥体倾覆。因为连续钢梁的半径比较小，所以相对而言，其跨度显得较大，如果再加上桥面宽于钢梁，这一必定显得活载不是最优，弄不好横梁外侧支座受力增大，而内侧支座出现不受力，这样横梁受力极其不均匀，发生梁体的倾覆。在设计过程中，通过合理的计算，来设计横梁的偏心受力情况，这样即可满足桥梁的荷载要求，也能似的桥体均匀受力。在横梁处采取灌砂措施，并在满足规范的条件下，增加多车道时的桥梁整体稳定度。

2.2 焊接结构完整性设计要点。桥焊接结构的完整性设计是保障桥梁整体稳定性的重要因素，其焊接的接头形式因受力的不同而各有差异，其接头部位的应力作用导致了母材结构以及受力性能的不同，同时，在焊接过程中不能100%消除应力，焊接应力通常导致焊接接头的变形，造成焊接接头形成大量缺陷，不能满足桥梁整体性设计要求。所以在桥梁整体设计中，必须考虑焊接接头的设计，在满足相干规范的前提下，必须做到：因地制宜地选择形式，并通过焊接性检测要求来获取静力和疲劳等级，来决定焊缝相关形式；在焊接设计中，必须详细设计其关键细节，达到焊接中受力均匀，尽可能降低应力；在设计中必须考虑焊接检测相关要求，必须以无损检测等相关控制指标来检测焊缝质量。

2.3 加劲肋设置。加劲肋是在支座或有集中荷载处，为保证构件局部稳定并传递集中力所设置的条状加强件。加劲肋的设计，通常很多人都认为这方面是可有可无的，实际上必须通过设计计算才能决定是否加劲肋。加劲肋与否，是有腹板的h0/δ的值来决定。如果确定需要加劲肋，则优先考虑竖向加劲肋，并且其设置距离由腹板厚度以及相关剪应力来决定。当竖向加劲肋仍然不能满足要求时，可设置水平加劲肋，水平加劲肋是竖向加劲肋的补充形式。

加劲肋的设置是因为原有构件截面的不足而用来增强抵抗弯矩和剪力的，因为设置加劲肋可以缩小原构件截面大小，从而有效的降低用钢量，压缩成本，所以在工程中，一般设置在原有构件上起到增强抵抗弯矩和剪力的作用。

2.4 钢箱梁横梁设计。当桥梁主道设计过宽时，必须优化车道钢结构宽箱梁，在设计中，重点满足其竖向计算要求，对于横梁的跨径，需要从支座间双悬臂简支梁的计算中得知，在支座处可采取竖向加劲肋相关措施，当竖向加劲肋不能满足要求时，考虑横向加劲肋，其计算措施与纵向计算措施相仿。

2.5 施工人孔的设置。桥梁的整体设计中，其不可忽视的一环是人孔的设置，通常情况下，人孔是为了方便施工，在桥梁箱梁顶板和腹板上开设。顶板施工人孔的具体位置可设置在1.5跨径处，而腹板的施工人孔的具体位置必须设置在应力相对薄弱的地方，比如简支梁，其腹板施工人孔可设置在跨中，而连续梁，必须精确计算剪力，选取剪力最小处。有时候人孔的设计不止一个，不能将所有人孔分布在相同断面，采取错开设置。当应力较大的地方必须加设施工人孔，必须采取加强措施。

2.6 结构内力计算。结构内力计算是以边孔采用单悬臂，中孔采用简支挂梁作为结构的计算模式。将桥梁纵向划分为多个单元，并对每个单元截面进行编号，然后进行项目原始数据输入。输入的数据信息有：项目总体信息、单元特征信息、预应力钢束信息、施工阶段和使用阶段信息。按全预应力构件对全桥结构安全性进行验算，计算的内容包括预应力、收缩徐变及活载计算。桥台处滑动设支座，桥墩处设固定支座，碇梁与挂梁间存在主从约束，挂梁一端设置固定支座，另一端设滑动支座。

3 结语

我国基础建设的加快，带动了桥梁技术的长足发展，在当前形势下，桥梁钢结构的整体应用也十分广泛，主要是在设计过程中的优化，才能确保桥梁钢结构的整体性、稳定性。必须从整体性角度出发，全面分析桥梁受力情况，加强焊接形式的优化设计，才能保障桥梁钢结构的整体质量。

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