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摘要：随着经济的发展，桥梁建设也在逐渐更新，到现在，桥梁已经成为各个城市和公路并肩的一种交通方式。在现代桥梁的完整性设计研究中，我们不难看出，好的设计理念是基础。本文主要阐述了桥梁钢结构疲劳设计的基本原则，提出了桥梁中的钢结构设计问题，并对钢结构的完整性设计进行了探讨。
关键词：桥梁钢结构；设计要点；原则；设计要点
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一、桥梁钢结构疲劳设计的基本原则
1、在选取桥梁钢结构细节时，在经济条件允许的情况下，尽量选取疲劳强度等级较高的细节构造或采取提高构件疲劳强度等措施。
2、在桥梁钢结构疲劳计算时应考虑构造的可更换性，同时照顾施工、营运、维修、养护等桥梁寿命期内的各种因素，对构造进行分类，在进行疲劳计算时要采用不同的保证率；对于重要但无法更换的构件，取其中最高的保证率，对于可以更换的构造按更换和维修费用高低分别取不同的保证率，费用较高的保证率就高，反之则较低，但最低保证率不得低于97％。
3、在低温地区建造钢桥或钢筋混凝土叠合桥梁，必须考虑冷脆性和动态负载耦合作用的影响，材料的选择要有比较高的韧性，要提高材料断裂韧性的水平。应明确结构工作温度的最底限，设计时要将连接部位的承载力比其相连的杆件承载力高20～50％。在设计构件的断面时，在满足应力和结构稳定的情况下，尽量使用相对较薄的断面。
4、在结构设计上，当结构不能避免应力集中和焊接缺陷时，或由于结构形状限制而不能进行非破坏性检验，或结构中小于临界尺寸的缺陷有被漏检的可能时，选用的材料和焊条必须韧性要高。
5、在进行焊接结构的设计时，避免焊缝集中和重叠交叉，尽量减少焊接产生的残余应力。结构设计应尽量使由于缺陷所引起的应力集中减小到最低限度，如不采用尖锐角，尽量用较大半径的圆弧代替，尽量保证结构的几何连续性和刚度连贯性。除特殊情况外，不得使用间断焊。焊缝端尽量设置在应力较低处，对重要构件焊缝位置应打磨平顺，保证应力流线平顺通过。
二、桥梁中的钢结构设计问题
1、设计方面
对任何一个工程来说，核心部分是设计，设计的优劣在很大程度上影响着工程的造价、质量、施工难度以及工期。我国虽然有一些优秀的设计，但是大多数设计都存在着一定的问题，设计上的不合理不仅给经济带来损失使得投资加大，还给桥梁工程的质量埋下了安全隐患，严重阻碍了我国桥梁建设技术的进步。尤其是桥梁钢结构的设计，基本上遵循相同的模式，套用现成的设计，没有创新思维，也很少采用一些新材料或者新结构，不能根据实际的地域情况、周遭环境进行设计。加之在设计的过程中，没有充分计算钢结构的性能参数，往往为了追求稳固的效果，而随意增大强度系数，造成了不必要的材料和物资的浪费，另外在参数计算中对实际使用情况考虑的不够全面，使桥梁在使用过程中出现失稳以及应力屈服的现象。上述情况都是钢结构桥梁设计中的常见问题。
2、质量方面
桥梁钢结构在选材方面一定要注意质量问题，因为针对于桥梁来说，受力的主体是钢筋和混凝土，所以影响桥梁的使用性能的决定性因素就是钢结构的质量。在设计时要严格遵守国家强制规范设计，不得随意降低标准设计，另外在制作钢结构的时候要严格按照规范进行操作，严格执行每一道工序以保证桥梁的工程质量，避免出现安全事故。
3、锈蚀现象
钢材的主要成分是铁，所以对于钢材而言不可避免的就会发生自然锈蚀现象，这也是造成桥梁设计危害的一个方面原因。如果钢结构锈蚀到一定程度就会严重危及桥梁的安全和使用寿命。钢结构在使用过程中，如果发生锈蚀，就会使结构本身的受力能力降低，使桥梁在行车荷载的作用下，整体受力不稳定，部分锈蚀严重的位置出现弯曲现象，会影响桥梁的使用，严重的还会引发交通事故，后果不堪设想。
4、焊接工艺
焊接质量对工艺方法的依赖性较强，在影响工序质量的各因素中占有更重要的地位。其影响主要来自两个方面：一方面是工艺制订的合理性；另一方面是执行工艺的严肃性。钢结构主要是靠焊接工艺结合在一起的，焊接过程如严格不按合理的工艺执行就会产生焊接缺陷，焊接缺陷不仅给生产带来了许多困难，而且可能带来灾难性的事故。据统计好多钢结构事故中，绝大多数是由焊接缺陷而引起的。这种焊接缺欠比较容易出现在钢结构焊接的细节上，这些焊接细节问题都是会影响钢结构整体受力的稳定性。如果不加以防范，就会埋下安全隐患。
5、不良细节构造
不良的构造细节会使几何应力集中，这在钢结构设计中是最容易被忽视的地方，也是比较容易引发事故的原因之一。桥梁钢结构因为细节设计不良致使桥梁在使用过程中，几何应力集中叠加，在可变荷载的作用下，这些细小的损伤不断扩展，导致疲劳应力的扩大，最终导致事故发生。桥梁是一个整体结构，一些不起眼的细节可能就会使整个桥梁的受力系统遭到破坏，如果某个细小的构造出现应力集中或者应力疲劳，就容易出现变形，使钢结构出现应力屈服。
三、钢结构的完整性设计
1、钢结构的完整性理念
钢结构的特点是强度高，并且具备抗压和抗拉的相关优点，而桥梁是为了满足交通运输要求的产物，在我国，钢结构桥梁应用十分广泛。在现代桥梁建设中，钢结构属于主体构造，钢结构是把钢材经过焊接手段连接到一起组成的复杂的受力系统，具有承载性能和耐久性。桥梁的完整性设计的目标是确保在使用年限内的可靠与安全，近年来，人们开始更多的考虑如何才能保证桥梁钢结构的完整性。桥梁的钢结构完整性设计有多种因素确定，设计除对结构、构件连接及细节考虑外，焊接结构损伤和扩展也应引起广大设计人员的关注。
2、焊接结构的完整性设计
(1)损伤的控制方式
①对于材料以及焊接接头的强度和韧性要严格控制，尽量减少由于设计或者工艺因素对结构造成的伤害，注意焊接接头处的工艺处理，在焊接之后进行必要的磨处理，避免由于焊接工艺不规范，影响钢结构的稳定性。
②在焊接接头的地方容易出现力学性能方面的改变，对于由于焊接缺陷导致的损害，不能只是通过提高母材的质量进行控制，还要思考通过其他的方法解决应力屈服的问题。
③焊接材料的选择以及和母材的组配方式对钢结构的整体性和稳定性产生着较大的影响，因此注意要焊接材料的选择以及和母材组配的方式。
④细节决定成败，因此在实际的使用过程中要特别注意细节的处理，例如桥梁钢结构的稳定性遭受到破坏，或者由于受力不均匀出现应力屈服这些方面都会引起桥梁的钢结构的损害，由此可见，我们对于一些细节的设计要有足够的重视，细节设计是控制损伤和保证结构完整的关键。
⑤钢结构的腐蚀会直接影响应力情况，在钢结构的设计中合理的防腐设计不仅可以是钢材的耐腐蚀性能充分发挥出来而且可以弥补钢结构性能本身的不足，因此桥梁工程钢结构在设计时就要做好防腐措施的设计，避免桥梁在使用过程中出现锈蚀现象。
(2)钢结构完整性的设计要点
在桥梁钢结构的焊接中，根据受力需要的不同来决定接头的形式，由于接头组织和力学性能的不均匀，致使接头和母材存在一定的差异，此外，因为焊接残余应力等细节造成几何应力上的集中，这些对钢结构的完整性都会造成影响。所以，在设计的时候要注意以下几个要点：根据桥梁的实际使用情况以及荷载要求计算钢结构的应力系數，选择合适的材料以及焊接形式；关键结构的细节设计要遵循不留死角，方便焊接、传力简洁、方便维修以及安装的原则；要避免出现应力集中或者应力疲劳现象，有效防止应力屈服或者受力失稳现象；在设计时必须考虑焊接检测的相关要求，必须以无损检测等相关控制指标来检测焊接质量。
结束语
桥梁工程质量的好坏直接关系到国家财产和人民生命安全，只有采用正确的焊接工艺、优选设计和科学的质量管理方法，加强对焊接质量的有效控制，提高了桥梁工程质量，对桥梁的制造及检测、管理具有实际的指导意义。
参考文献：
[1]王伟光.探析桥梁钢结构的整体设计策略[J].科学与财富，2011(08).
[2]杜红艳.现代桥梁设计中钢结构的设计[J].交通世界，2012(16).
[3]王用中.我国桥梁钢结构的应用现状与展望[J].施工技术，2010(22).
关键词：桥梁钢结构；设计要点；原则；设计要点
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一、桥梁钢结构疲劳设计的基本原则
1、在选取桥梁钢结构细节时，在经济条件允许的情况下，尽量选取疲劳强度等级较高的细节构造或采取提高构件疲劳强度等措施。
2、在桥梁钢结构疲劳计算时应考虑构造的可更换性，同时照顾施工、营运、维修、养护等桥梁寿命期内的各种因素，对构造进行分类，在进行疲劳计算时要采用不同的保证率；对于重要但无法更换的构件，取其中最高的保证率，对于可以更换的构造按更换和维修费用高低分别取不同的保证率，费用较高的保证率就高，反之则较低，但最低保证率不得低于97％。
3、在低温地区建造钢桥或钢筋混凝土叠合桥梁，必须考虑冷脆性和动态负载耦合作用的影响，材料的选择要有比较高的韧性，要提高材料断裂韧性的水平。应明确结构工作温度的最底限，设计时要将连接部位的承载力比其相连的杆件承载力高20～50％。在设计构件的断面时，在满足应力和结构稳定的情况下，尽量使用相对较薄的断面。
4、在结构设计上，当结构不能避免应力集中和焊接缺陷时，或由于结构形状限制而不能进行非破坏性检验，或结构中小于临界尺寸的缺陷有被漏检的可能时，选用的材料和焊条必须韧性要高。
5、在进行焊接结构的设计时，避免焊缝集中和重叠交叉，尽量减少焊接产生的残余应力。结构设计应尽量使由于缺陷所引起的应力集中减小到最低限度，如不采用尖锐角，尽量用较大半径的圆弧代替，尽量保证结构的几何连续性和刚度连贯性。除特殊情况外，不得使用间断焊。焊缝端尽量设置在应力较低处，对重要构件焊缝位置应打磨平顺，保证应力流线平顺通过。
二、桥梁中的钢结构设计问题
1、设计方面
对任何一个工程来说，核心部分是设计，设计的优劣在很大程度上影响着工程的造价、质量、施工难度以及工期。我国虽然有一些优秀的设计，但是大多数设计都存在着一定的问题，设计上的不合理不仅给经济带来损失使得投资加大，还给桥梁工程的质量埋下了安全隐患，严重阻碍了我国桥梁建设技术的进步。尤其是桥梁钢结构的设计，基本上遵循相同的模式，套用现成的设计，没有创新思维，也很少采用一些新材料或者新结构，不能根据实际的地域情况、周遭环境进行设计。加之在设计的过程中，没有充分计算钢结构的性能参数，往往为了追求稳固的效果，而随意增大强度系数，造成了不必要的材料和物资的浪费，另外在参数计算中对实际使用情况考虑的不够全面，使桥梁在使用过程中出现失稳以及应力屈服的现象。上述情况都是钢结构桥梁设计中的常见问题。
2、质量方面
桥梁钢结构在选材方面一定要注意质量问题，因为针对于桥梁来说，受力的主体是钢筋和混凝土，所以影响桥梁的使用性能的决定性因素就是钢结构的质量。在设计时要严格遵守国家强制规范设计，不得随意降低标准设计，另外在制作钢结构的时候要严格按照规范进行操作，严格执行每一道工序以保证桥梁的工程质量，避免出现安全事故。
3、锈蚀现象
钢材的主要成分是铁，所以对于钢材而言不可避免的就会发生自然锈蚀现象，这也是造成桥梁设计危害的一个方面原因。如果钢结构锈蚀到一定程度就会严重危及桥梁的安全和使用寿命。钢结构在使用过程中，如果发生锈蚀，就会使结构本身的受力能力降低，使桥梁在行车荷载的作用下，整体受力不稳定，部分锈蚀严重的位置出现弯曲现象，会影响桥梁的使用，严重的还会引发交通事故，后果不堪设想。
4、焊接工艺
焊接质量对工艺方法的依赖性较强，在影响工序质量的各因素中占有更重要的地位。其影响主要来自两个方面：一方面是工艺制订的合理性；另一方面是执行工艺的严肃性。钢结构主要是靠焊接工艺结合在一起的，焊接过程如严格不按合理的工艺执行就会产生焊接缺陷，焊接缺陷不仅给生产带来了许多困难，而且可能带来灾难性的事故。据统计好多钢结构事故中，绝大多数是由焊接缺陷而引起的。这种焊接缺欠比较容易出现在钢结构焊接的细节上，这些焊接细节问题都是会影响钢结构整体受力的稳定性。如果不加以防范，就会埋下安全隐患。
5、不良细节构造
不良的构造细节会使几何应力集中，这在钢结构设计中是最容易被忽视的地方，也是比较容易引发事故的原因之一。桥梁钢结构因为细节设计不良致使桥梁在使用过程中，几何应力集中叠加，在可变荷载的作用下，这些细小的损伤不断扩展，导致疲劳应力的扩大，最终导致事故发生。桥梁是一个整体结构，一些不起眼的细节可能就会使整个桥梁的受力系统遭到破坏，如果某个细小的构造出现应力集中或者应力疲劳，就容易出现变形，使钢结构出现应力屈服。
三、钢结构的完整性设计
1、钢结构的完整性理念
钢结构的特点是强度高，并且具备抗压和抗拉的相关优点，而桥梁是为了满足交通运输要求的产物，在我国，钢结构桥梁应用十分广泛。在现代桥梁建设中，钢结构属于主体构造，钢结构是把钢材经过焊接手段连接到一起组成的复杂的受力系统，具有承载性能和耐久性。桥梁的完整性设计的目标是确保在使用年限内的可靠与安全，近年来，人们开始更多的考虑如何才能保证桥梁钢结构的完整性。桥梁的钢结构完整性设计有多种因素确定，设计除对结构、构件连接及细节考虑外，焊接结构损伤和扩展也应引起广大设计人员的关注。
2、焊接结构的完整性设计
(1)损伤的控制方式
①对于材料以及焊接接头的强度和韧性要严格控制，尽量减少由于设计或者工艺因素对结构造成的伤害，注意焊接接头处的工艺处理，在焊接之后进行必要的磨处理，避免由于焊接工艺不规范，影响钢结构的稳定性。
②在焊接接头的地方容易出现力学性能方面的改变，对于由于焊接缺陷导致的损害，不能只是通过提高母材的质量进行控制，还要思考通过其他的方法解决应力屈服的问题。
③焊接材料的选择以及和母材的组配方式对钢结构的整体性和稳定性产生着较大的影响，因此注意要焊接材料的选择以及和母材组配的方式。
④细节决定成败，因此在实际的使用过程中要特别注意细节的处理，例如桥梁钢结构的稳定性遭受到破坏，或者由于受力不均匀出现应力屈服这些方面都会引起桥梁的钢结构的损害，由此可见，我们对于一些细节的设计要有足够的重视，细节设计是控制损伤和保证结构完整的关键。
⑤钢结构的腐蚀会直接影响应力情况，在钢结构的设计中合理的防腐设计不仅可以是钢材的耐腐蚀性能充分发挥出来而且可以弥补钢结构性能本身的不足，因此桥梁工程钢结构在设计时就要做好防腐措施的设计，避免桥梁在使用过程中出现锈蚀现象。
(2)钢结构完整性的设计要点
在桥梁钢结构的焊接中，根据受力需要的不同来决定接头的形式，由于接头组织和力学性能的不均匀，致使接头和母材存在一定的差异，此外，因为焊接残余应力等细节造成几何应力上的集中，这些对钢结构的完整性都会造成影响。所以，在设计的时候要注意以下几个要点：根据桥梁的实际使用情况以及荷载要求计算钢结构的应力系數，选择合适的材料以及焊接形式；关键结构的细节设计要遵循不留死角，方便焊接、传力简洁、方便维修以及安装的原则；要避免出现应力集中或者应力疲劳现象，有效防止应力屈服或者受力失稳现象；在设计时必须考虑焊接检测的相关要求，必须以无损检测等相关控制指标来检测焊接质量。
结束语
桥梁工程质量的好坏直接关系到国家财产和人民生命安全，只有采用正确的焊接工艺、优选设计和科学的质量管理方法，加强对焊接质量的有效控制，提高了桥梁工程质量，对桥梁的制造及检测、管理具有实际的指导意义。
参考文献：
[1]王伟光.探析桥梁钢结构的整体设计策略[J].科学与财富，2011(08).
[2]杜红艳.现代桥梁设计中钢结构的设计[J].交通世界，2012(16).
[3]王用中.我国桥梁钢结构的应用现状与展望[J].施工技术，2010(22).