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摘 要：钢结构是当前运用在工程项目中最广泛的一种施工形式，它具有质轻、刚度大、稳定性高、抗压性能好等特点。钢结构的施工与质量直接影响到整个工程项目的稳定与质量，要想保证钢结构的施工质量，就需要从钢结构设计入手。本文主要介绍了桥梁建设中钢结构的设计与施工，以供大家参考。
关键词：桥梁；钢结构；整体设计
中图分类号：U442.5 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）05-0195-02
引言
近年来，随着我国城市化进程的不断加快，公路桥梁的建设也随之得到了发展，在新时代发展的今天，人们对于公路桥梁的质量也有了越来越高的要求。钢结构由于具有质轻、刚度大、稳定性高等特点被广泛应用在桥梁建设中，且取得了显著的成绩，例如南京三桥等。桥梁的建设主要是为了缓解交通的拥堵以及城市的空间压力，在桥梁的建设中，施工人员可以将型钢与结构钢相互焊接，从而保证桥梁工程的质量，达到设计要求的承载力，充分发挥桥梁结构的使用功能，延长其使用寿命。
1 钢结构桥梁整体设计理念概述
目前，随着科技水平的不断提高，钢结构由于具有质轻、稳定性高、造型美观等特点而逐渐代替了混凝土结构的施工，并且钢结构在施工中还具有施工简便、工期短的特点。在桥梁工程建设中，钢结构的应用主要体现在以下几个方面：1）应用于城市中的立交桥当中，如果在这些道路上采用混凝土结构来进行施工，这就会延长工程的工期，还影响到后期的维护。2）应用于大跨度的桥梁建设当中，大跨度工程的施工显然是混凝土结构的弱势环节，所以在这样的情况下，施工人员在施工过程中经常优先考虑钢结构的施工设计方式。
1.1 钢结构整体设计目标
根据国际上桥梁工程的标准来看，桥梁工程建设过程中采用钢结构是能够很好的符合这些标准和要求的。为了保证建筑工程中钢结构的安全性与可靠性，在建设之前就需要施工人员对其进行完整性的设计。在设计过程中设计师必须要对桥梁的荷载量、外界作用力、建筑材料的使用等各个方面综合考虑，除了要满足桥梁在施工过程中的稳定性与刚度，还应该对桥梁的损伤、断裂等作出预测与评估。
1.2 钢结构损伤及损伤容限
在桥梁工程建设过程中，不管是钢结构的加工处理还是在施工阶段，都会存在一定的损伤或者细小裂缝，如果工程师或者管理人员不对其进行及时的修护，那么这些损伤就会变成较大的裂缝，降低钢结构的性能。所谓钢结构的损伤容限指的是在钢结构施工过程中能够对裂缝或者其他损伤具有一定的抵抗能力，能够在一定程度上保证钢结构的质量。这一概念主要是由于施工人员在施工之前发现材料有些许损伤，而通过后期的设计与施工，将这些损伤遏制住，以避免整个工程出现安全隐患或者质量问题，从而保证钢结构在使用期限内的安全与可靠。
近年来，我国桥梁工程中由于钢结构的损伤而导致桥梁破坏的例子也有很多，这极大的影响到桥梁工程的正常使用。所以设计人员需要对钢结构的加工以及施工进行深入分析，进行完整性设计，尽量防止钢结构损伤而造成的各种威胁，这样才能够保证桥梁在一定周期内正常的运作。
2 桥梁钢结构整体设计策略
2.1横向抗倾覆稳定设计
在实际工作中，合理的采用钢结构能够提高桥梁工程的质量，增强其强度，但是在对一些小半径、多车道的设计与施工中，设计师必须要对其横向抗倾覆深入研究。在过去的桥梁工程施工中，往往会因为设计不够合理以致于桥梁的某部位发生倾覆现象，这是由于在钢结构施工中，桥梁跨度大，连续钢梁的半径小，并且该钢梁的宽度小于桥面的宽度，这种现象就会直接导致桥梁的承载力不够均匀，从而发生倾覆的现象。所以在桥梁工程的设计过程中，设计师必须要对桥梁的跨度以及钢梁的半径、宽度进行合理的计算，深入分析横梁的受力情况，只有这样才能够满足桥梁的受力平衡，防止发生倾覆。在施工过程中，施工人员可以在横梁处灌入细砂，这样可以有效提高整个桥梁的稳定性。
2.2 焊接结构完整性设计要点
保证桥梁工程稳定性的又一因素是对焊接结构的完整性设计，在设计过程中，由于焊接结构的接头会受到不同的负荷，从而导致了其应力也有所差异，但是设计人员又不能将该应力彻底清除，这就会使得焊接结构的接头容易出现变形的情况，也就不能够对其进行完整性设计。所以设计人员必须要对焊接结构的接头设计进行全面考虑，不仅要遵守相关规定，还需要满足以下几点条件：1）应该根据焊接结构的实际情况来进行设计，然后通过试验与研究来评定静力以及疲劳等级，然后在选择合适的方法来对该结构进行焊接；2）在焊接设计中，必须要对大小细节详细设计，保证焊接结构的承载力平衡，尽量消除应力；3）在设计过程中，设计师应该综合考虑检测结果，从而保证焊接的质量。
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
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，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。
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。而在设计过程中要不断的优化设计，才能确保桥梁钢结构的整体性、稳定性。且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。
参考文献
[1]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）.北京.中国铁道出版社.2005.
[2]叶见曙.结构设计原理（第二版）[M].北京.人民交通出版社.2005.
[3]卢永成等.上海长江大桥主航道桥设计要点[J].世界桥梁.2009.（A01）.14-17.
（编辑：蒋东旭）
关键词：桥梁；钢结构；整体设计
中图分类号：U442.5 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）05-0195-02
引言
近年来，随着我国城市化进程的不断加快，公路桥梁的建设也随之得到了发展，在新时代发展的今天，人们对于公路桥梁的质量也有了越来越高的要求。钢结构由于具有质轻、刚度大、稳定性高等特点被广泛应用在桥梁建设中，且取得了显著的成绩，例如南京三桥等。桥梁的建设主要是为了缓解交通的拥堵以及城市的空间压力，在桥梁的建设中，施工人员可以将型钢与结构钢相互焊接，从而保证桥梁工程的质量，达到设计要求的承载力，充分发挥桥梁结构的使用功能，延长其使用寿命。
1 钢结构桥梁整体设计理念概述
目前，随着科技水平的不断提高，钢结构由于具有质轻、稳定性高、造型美观等特点而逐渐代替了混凝土结构的施工，并且钢结构在施工中还具有施工简便、工期短的特点。在桥梁工程建设中，钢结构的应用主要体现在以下几个方面：1）应用于城市中的立交桥当中，如果在这些道路上采用混凝土结构来进行施工，这就会延长工程的工期，还影响到后期的维护。2）应用于大跨度的桥梁建设当中，大跨度工程的施工显然是混凝土结构的弱势环节，所以在这样的情况下，施工人员在施工过程中经常优先考虑钢结构的施工设计方式。
1.1 钢结构整体设计目标
根据国际上桥梁工程的标准来看，桥梁工程建设过程中采用钢结构是能够很好的符合这些标准和要求的。为了保证建筑工程中钢结构的安全性与可靠性，在建设之前就需要施工人员对其进行完整性的设计。在设计过程中设计师必须要对桥梁的荷载量、外界作用力、建筑材料的使用等各个方面综合考虑，除了要满足桥梁在施工过程中的稳定性与刚度，还应该对桥梁的损伤、断裂等作出预测与评估。
1.2 钢结构损伤及损伤容限
在桥梁工程建设过程中，不管是钢结构的加工处理还是在施工阶段，都会存在一定的损伤或者细小裂缝，如果工程师或者管理人员不对其进行及时的修护，那么这些损伤就会变成较大的裂缝，降低钢结构的性能。所谓钢结构的损伤容限指的是在钢结构施工过程中能够对裂缝或者其他损伤具有一定的抵抗能力，能够在一定程度上保证钢结构的质量。这一概念主要是由于施工人员在施工之前发现材料有些许损伤，而通过后期的设计与施工，将这些损伤遏制住，以避免整个工程出现安全隐患或者质量问题，从而保证钢结构在使用期限内的安全与可靠。
近年来，我国桥梁工程中由于钢结构的损伤而导致桥梁破坏的例子也有很多，这极大的影响到桥梁工程的正常使用。所以设计人员需要对钢结构的加工以及施工进行深入分析，进行完整性设计，尽量防止钢结构损伤而造成的各种威胁，这样才能够保证桥梁在一定周期内正常的运作。
2 桥梁钢结构整体设计策略
2.1横向抗倾覆稳定设计
在实际工作中，合理的采用钢结构能够提高桥梁工程的质量，增强其强度，但是在对一些小半径、多车道的设计与施工中，设计师必须要对其横向抗倾覆深入研究。在过去的桥梁工程施工中，往往会因为设计不够合理以致于桥梁的某部位发生倾覆现象，这是由于在钢结构施工中，桥梁跨度大，连续钢梁的半径小，并且该钢梁的宽度小于桥面的宽度，这种现象就会直接导致桥梁的承载力不够均匀，从而发生倾覆的现象。所以在桥梁工程的设计过程中，设计师必须要对桥梁的跨度以及钢梁的半径、宽度进行合理的计算，深入分析横梁的受力情况，只有这样才能够满足桥梁的受力平衡，防止发生倾覆。在施工过程中，施工人员可以在横梁处灌入细砂，这样可以有效提高整个桥梁的稳定性。
2.2 焊接结构完整性设计要点
保证桥梁工程稳定性的又一因素是对焊接结构的完整性设计，在设计过程中，由于焊接结构的接头会受到不同的负荷，从而导致了其应力也有所差异，但是设计人员又不能将该应力彻底清除，这就会使得焊接结构的接头容易出现变形的情况，也就不能够对其进行完整性设计。所以设计人员必须要对焊接结构的接头设计进行全面考虑，不仅要遵守相关规定，还需要满足以下几点条件：1）应该根据焊接结构的实际情况来进行设计，然后通过试验与研究来评定静力以及疲劳等级，然后在选择合适的方法来对该结构进行焊接；2）在焊接设计中，必须要对大小细节详细设计，保证焊接结构的承载力平衡，尽量消除应力；3）在设计过程中，设计师应该综合考虑检测结果，从而保证焊接的质量。
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
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，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。
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。而在设计过程中要不断的优化设计，才能确保桥梁钢结构的整体性、稳定性。且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。
参考文献
[1]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）.北京.中国铁道出版社.2005.
[2]叶见曙.结构设计原理（第二版）[M].北京.人民交通出版社.2005.
[3]卢永成等.上海长江大桥主航道桥设计要点[J].世界桥梁.2009.（A01）.14-17.
（编辑：蒋东旭）