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摘 要:整体来看,近年来随着我国交通业的发展,在一定程度上促进桥梁工程建设的发展。随之,桥梁工程建设技术逐步提高、不断创新,钢结构桥梁逐渐被广泛应用,成为当下桥梁工程建设的重要形式之一。但是,目前来看,我国针对钢结构桥梁工程展开的相关研究工作相对较欠缺,对桥梁钢结构设计的重视程度也有所不足。而针对目前桥梁工程建设所提出的安全和耐久性要求,桥梁钢结构设计则显得尤为重要,我们必须重视桥梁钢结构设计。本论文将简要分析目前钢结构桥梁在设计方面有哪些不足的地方,并在此基础之上提出几点钢结构桥梁设计要点。
关键词:桥梁工程;钢结构桥梁;钢结构设计
中图分类号:U448.36 文献标识码:A
1 桥梁钢结构设计不足之处
桥梁钢结构凭借其施工周期短、综合效益高等优势,逐渐被大家广为使用。但是,目前我国针对桥梁钢结构设计所做出的研究还很少,而且研究的内容较为浅显,这在一定程度上对钢结构桥梁的广泛运用和发展带来消极影响。因此,这就需要注意分析目前桥梁钢结构设计存在的不足之处,具体如下:
1.1 设计问题
无论针对何种形式的桥梁工程建设而言,工程建设的关键在于设计方面。工程设计从根本上对工程施工进度、工程施工要点、工程施工成本、工程质量要求等等方面带来影响。整体来看,目前我国桥梁工程建设部分存在设计问题。不合理的设计、不科学的设计不仅仅在一定程度上对工程投资带来消极影响,甚至还有可能对工程质量产生消极影响,导致安全隐患问题的发生。长期如此,则会对我国桥梁工程建设的发展产生一定程度的消极影响。值得注意的是,目前桥梁钢结构设计问题较为显著,没有创新。通常情况下,选择套用现有的桥梁钢结构设计。此外,钢结构性能参数的计算和考虑也是当下较为常见的问题。
1.2 锈蚀问题
众所周知,钢结构的钢材主要由铁构成,这就会导致锈蚀问题的发生,从而从根本上对材料的结构力学性能产生消极影响。当钢结构发生锈蚀问题,情况较轻时,会在一定程度上对钢结构整体受力能力产生消极影响。当发生较严重的锈蚀问题,则可能导致钢结构锈蚀部位发生弯曲问题,甚至情况严重时还有可能导致安全隐患问题的发生,引发交通事故。除此之外,无论是钢结构原材制作还是在实际使用阶段,钢结构多多少少都会出现一些微小变化甚至是损伤,假若不加以处理其对材料的结构力学性能带来的消极影响更为严重。
1.3 质量问题
具体来说,质量问题可以细化为选材质量问题和施工质量问题两方面。其一,选材质量问题。钢结构的质量好坏直接决定桥梁的使用性能,因此这就要求钢结构设计应当基于国家标准展开,强调严格把控选材质量。其二,施工质量问题。具体就是指钢结构制作施工过程中必须按照设计制作、必须按照规范操作,只有每道工序都满足要求才能保证整体钢结构工程满足要求。值得注意的是,焊接工艺问题应当引起高度重视,强调按照工艺焊接的必要性和重要性。焊接缺陷问题一旦出现会对生产产生一定程度的消极影响,甚至还会导致安全隐患问题的发生,从而在一定程度上增加了安全事故发生的可能性。
1.4 构造细节问题
构造细节问题相对而言是所有钢结构设计问题中较为容易被忽视的问题,但是同时也是较为容易造成安全事故、安全隐患的原因之一。桥梁钢结构设计构造细节出现问题,则导致几何应力集中,从而导致这些细小构造在遇到可变荷载作用时扩大疲劳应力,最终导致其较易出现变形。
2 桥梁钢结构设计要点
通常情况下,桥梁钢结构设计流程为:结构适应性判别(依照桥梁实际工程特点衡量其应用钢结构形式的可行性)、结构选型与布置(基于综合考虑规划结构方案)、结构截面预估(依据构件受力初判构件截面)、节点设计(保证连接节点与结构模型节点一致)、结构力学分析(软件分析或建立数学模型)、工程判定(运用软件评估)、结构修正(依据工程判定修正)、构件设计(判断使用单一钢种或不同强度的钢材)、结构图纸编制(其一,设计图;其二,施工详图)。以下将简要分析桥梁钢结构设计要点:
2.1 焊接工艺完整性设计
首先,针对焊接设计应当强调细节构造设计的重要性和必要性,必须保证焊接受力均匀。其次,基于焊接性能检测得到的相关参数,选择焊缝相关形式。最后,充分考虑焊接接头的相关问题。此外,还应当在焊接工艺设计阶段应当充分考虑焊接工艺检测相关问题。如非不必要的特殊情况外,焊接应当连续,焊缝应当修整平顺。值得注意的是,焊接工艺完整性可以在一定程度上为保证钢结构桥梁整体稳定性产生积极影响,应当引起重视。
2.2 横向抗倾覆稳定性设计
整体来看,桥梁钢结构设计需要把握的要点有许多,其中较为重要的一点在于横向抗倾覆稳定性设计。其中,针对车道众多的桥梁,或者是小半径桥梁展开设计时,如何把控其横向抗倾覆稳定性成为现下思考的重要问题,而且这一问题也是现下的热议研究问题。这就要求在实际设计阶段,应当注意科学计算,并在此基础之上分析横梁的受力状况,进而进行横梁偏心受力设计。值得一提的是,当增加多车道时,应该注意按照要求提高其桥梁整体平稳性,具体可以借助灌砂针对横梁进行填充处理。
2.3 结构内力
通常情况下,桥梁钢结构设计需要基于结构内力计算展开。具体就是指,基于桥梁纵向展开划分得到多单元,进而对其进行编号和信息输入。计算内容大致有:其一,活载计算。其二,预应力计算。其三,计算收缩徐变。
2.4 施工人孔
通常情况下,桥梁钢结构设计施工人孔有两种情况。第一种情况,将施工人孔设计在桥梁顶部,应当置于跨径为一点五米左右的位置。第二种情况,将施工人孔设计在桥梁腹板,应当置于应力相对而言较小的位置。值得一提的是,桥梁钢结构设计中施工人孔设计作为一项必不可少的内容,应当注意把控人孔位置设计的合理性,确保同一桥梁断面不设置过多的人孔。
2.5 加劲肋设计
针对桥梁整体而言,为了保障构件的稳定应当注意在桥梁支座或者承担主要荷载的位置添加加劲肋设计,即设置加强件。而在实际展开桥梁钢结构设计时,这部分设计内容不被重视甚至被忽视,归根结底在于大家没有正确认识加劲肋设计的必要性和重要性。衡量是否进行加劲肋设计应当取决于实际数据计算结果。加劲肋的形式具体有竖向和水平两种形式,根据桥梁工程实际特点比较选择。
3 结束语
总而言之,目前我国针对桥梁钢结构设计所做出的研究还很少,而且研究的内容较为浅显,这在一定程度上对钢结构桥梁的广泛运用和发展带来消极影响。而针对目前桥梁工程建设所提出的安全和耐久性要求,桥梁钢结构设计则显得尤为重要,我们必须重视桥梁钢结构设计。因此,这就需要我们注意分析目前桥梁钢结构设计存在的不足之处,不断优化桥梁钢结构设计,强调桥梁钢结构设计创新。进而对我国整体桥梁工程建设的发展产生积极推动作用,甚至交通业的发展以及整体经济发展产生一定程度的积极影响。
参考文献:
[1]范文理.现代桥梁钢结构的完整性设计[J].电焊机,2019,39(10):11-12+44.
[2]杜红艳.现代桥梁设计中钢结构的完整性设计[J].交通世界(建養.机械),2020(12):228-229.
[3]薛家伟.探析桥梁钢结构的完整性设计[A].《建筑科技与管理》组委会.2018年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:2018:2.
[4]张允.桥梁钢结构设计与技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(13):165-166.
[5]黄嘉伟,龙华.浅论桥梁钢结构设计策略及注意事项[J].四川水泥,2019(09):133.
关键词:桥梁工程;钢结构桥梁;钢结构设计
中图分类号:U448.36 文献标识码:A
1 桥梁钢结构设计不足之处
桥梁钢结构凭借其施工周期短、综合效益高等优势,逐渐被大家广为使用。但是,目前我国针对桥梁钢结构设计所做出的研究还很少,而且研究的内容较为浅显,这在一定程度上对钢结构桥梁的广泛运用和发展带来消极影响。因此,这就需要注意分析目前桥梁钢结构设计存在的不足之处,具体如下:
1.1 设计问题
无论针对何种形式的桥梁工程建设而言,工程建设的关键在于设计方面。工程设计从根本上对工程施工进度、工程施工要点、工程施工成本、工程质量要求等等方面带来影响。整体来看,目前我国桥梁工程建设部分存在设计问题。不合理的设计、不科学的设计不仅仅在一定程度上对工程投资带来消极影响,甚至还有可能对工程质量产生消极影响,导致安全隐患问题的发生。长期如此,则会对我国桥梁工程建设的发展产生一定程度的消极影响。值得注意的是,目前桥梁钢结构设计问题较为显著,没有创新。通常情况下,选择套用现有的桥梁钢结构设计。此外,钢结构性能参数的计算和考虑也是当下较为常见的问题。
1.2 锈蚀问题
众所周知,钢结构的钢材主要由铁构成,这就会导致锈蚀问题的发生,从而从根本上对材料的结构力学性能产生消极影响。当钢结构发生锈蚀问题,情况较轻时,会在一定程度上对钢结构整体受力能力产生消极影响。当发生较严重的锈蚀问题,则可能导致钢结构锈蚀部位发生弯曲问题,甚至情况严重时还有可能导致安全隐患问题的发生,引发交通事故。除此之外,无论是钢结构原材制作还是在实际使用阶段,钢结构多多少少都会出现一些微小变化甚至是损伤,假若不加以处理其对材料的结构力学性能带来的消极影响更为严重。
1.3 质量问题
具体来说,质量问题可以细化为选材质量问题和施工质量问题两方面。其一,选材质量问题。钢结构的质量好坏直接决定桥梁的使用性能,因此这就要求钢结构设计应当基于国家标准展开,强调严格把控选材质量。其二,施工质量问题。具体就是指钢结构制作施工过程中必须按照设计制作、必须按照规范操作,只有每道工序都满足要求才能保证整体钢结构工程满足要求。值得注意的是,焊接工艺问题应当引起高度重视,强调按照工艺焊接的必要性和重要性。焊接缺陷问题一旦出现会对生产产生一定程度的消极影响,甚至还会导致安全隐患问题的发生,从而在一定程度上增加了安全事故发生的可能性。
1.4 构造细节问题
构造细节问题相对而言是所有钢结构设计问题中较为容易被忽视的问题,但是同时也是较为容易造成安全事故、安全隐患的原因之一。桥梁钢结构设计构造细节出现问题,则导致几何应力集中,从而导致这些细小构造在遇到可变荷载作用时扩大疲劳应力,最终导致其较易出现变形。
2 桥梁钢结构设计要点
通常情况下,桥梁钢结构设计流程为:结构适应性判别(依照桥梁实际工程特点衡量其应用钢结构形式的可行性)、结构选型与布置(基于综合考虑规划结构方案)、结构截面预估(依据构件受力初判构件截面)、节点设计(保证连接节点与结构模型节点一致)、结构力学分析(软件分析或建立数学模型)、工程判定(运用软件评估)、结构修正(依据工程判定修正)、构件设计(判断使用单一钢种或不同强度的钢材)、结构图纸编制(其一,设计图;其二,施工详图)。以下将简要分析桥梁钢结构设计要点:
2.1 焊接工艺完整性设计
首先,针对焊接设计应当强调细节构造设计的重要性和必要性,必须保证焊接受力均匀。其次,基于焊接性能检测得到的相关参数,选择焊缝相关形式。最后,充分考虑焊接接头的相关问题。此外,还应当在焊接工艺设计阶段应当充分考虑焊接工艺检测相关问题。如非不必要的特殊情况外,焊接应当连续,焊缝应当修整平顺。值得注意的是,焊接工艺完整性可以在一定程度上为保证钢结构桥梁整体稳定性产生积极影响,应当引起重视。
2.2 横向抗倾覆稳定性设计
整体来看,桥梁钢结构设计需要把握的要点有许多,其中较为重要的一点在于横向抗倾覆稳定性设计。其中,针对车道众多的桥梁,或者是小半径桥梁展开设计时,如何把控其横向抗倾覆稳定性成为现下思考的重要问题,而且这一问题也是现下的热议研究问题。这就要求在实际设计阶段,应当注意科学计算,并在此基础之上分析横梁的受力状况,进而进行横梁偏心受力设计。值得一提的是,当增加多车道时,应该注意按照要求提高其桥梁整体平稳性,具体可以借助灌砂针对横梁进行填充处理。
2.3 结构内力
通常情况下,桥梁钢结构设计需要基于结构内力计算展开。具体就是指,基于桥梁纵向展开划分得到多单元,进而对其进行编号和信息输入。计算内容大致有:其一,活载计算。其二,预应力计算。其三,计算收缩徐变。
2.4 施工人孔
通常情况下,桥梁钢结构设计施工人孔有两种情况。第一种情况,将施工人孔设计在桥梁顶部,应当置于跨径为一点五米左右的位置。第二种情况,将施工人孔设计在桥梁腹板,应当置于应力相对而言较小的位置。值得一提的是,桥梁钢结构设计中施工人孔设计作为一项必不可少的内容,应当注意把控人孔位置设计的合理性,确保同一桥梁断面不设置过多的人孔。
2.5 加劲肋设计
针对桥梁整体而言,为了保障构件的稳定应当注意在桥梁支座或者承担主要荷载的位置添加加劲肋设计,即设置加强件。而在实际展开桥梁钢结构设计时,这部分设计内容不被重视甚至被忽视,归根结底在于大家没有正确认识加劲肋设计的必要性和重要性。衡量是否进行加劲肋设计应当取决于实际数据计算结果。加劲肋的形式具体有竖向和水平两种形式,根据桥梁工程实际特点比较选择。
3 结束语
总而言之,目前我国针对桥梁钢结构设计所做出的研究还很少,而且研究的内容较为浅显,这在一定程度上对钢结构桥梁的广泛运用和发展带来消极影响。而针对目前桥梁工程建设所提出的安全和耐久性要求,桥梁钢结构设计则显得尤为重要,我们必须重视桥梁钢结构设计。因此,这就需要我们注意分析目前桥梁钢结构设计存在的不足之处,不断优化桥梁钢结构设计,强调桥梁钢结构设计创新。进而对我国整体桥梁工程建设的发展产生积极推动作用,甚至交通业的发展以及整体经济发展产生一定程度的积极影响。
参考文献:
[1]范文理.现代桥梁钢结构的完整性设计[J].电焊机,2019,39(10):11-12+44.
[2]杜红艳.现代桥梁设计中钢结构的完整性设计[J].交通世界(建養.机械),2020(12):228-229.
[3]薛家伟.探析桥梁钢结构的完整性设计[A].《建筑科技与管理》组委会.2018年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:2018:2.
[4]张允.桥梁钢结构设计与技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(13):165-166.
[5]黄嘉伟,龙华.浅论桥梁钢结构设计策略及注意事项[J].四川水泥,2019(09):133.