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一、橋梁工程設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的損傷情況

隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，在橋梁工程建設(shè)中越來(lái)越多的使用高強(qiáng)材料，進(jìn)而就要求橋梁設(shè)計(jì)者對(duì)工藝損傷以及材料給損傷產(chǎn)生的敏感性進(jìn)行關(guān)注。由此可以推斷，橋梁鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷情況和損傷發(fā)展情況會(huì)給材料和工藝產(chǎn)生影響。其主要有以下五種損傷情況:

(1)在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，沒(méi)有注意到母材Z向性能的要求，進(jìn)而導(dǎo)致非金屬中的夾雜物質(zhì)含量比較高;

(2)由于金屬結(jié)晶給橋梁的生產(chǎn)材料帶來(lái)了負(fù)面影響，進(jìn)而降低了焊接部位的力學(xué)性能;

(3)鋼結(jié)構(gòu)在焊接的過(guò)程中出現(xiàn)損傷現(xiàn)象，如果欠缺過(guò)多，那么就容易導(dǎo)致出現(xiàn)疲勞裂紋情況;

(4)受到橋梁細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)問(wèn)題的影響，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)中的不良構(gòu)造細(xì)節(jié)出現(xiàn)損傷問(wèn)題;

(5)進(jìn)行服役時(shí)，受到環(huán)境條件的影響，加劇缺口損傷程度，帶來(lái)威脅。

二、橋梁工程設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的完整性設(shè)計(jì)策略

對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)中的鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行完整性設(shè)計(jì)，要對(duì)橋梁自身的承受能力、耐久性等因素進(jìn)行考慮。因此，對(duì)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的橫向抗傾覆、焊接結(jié)構(gòu)以及加勁肋部位進(jìn)行完整性設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用以下的完整性設(shè)計(jì)策略:

1.對(duì)橫向抗傾覆進(jìn)行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

通常情況下，橋梁的鋼結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，在特殊性道路方面，例如在半徑小、車(chē)道多的路段進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者要注重對(duì)其橫向抗傾覆的穩(wěn)定性進(jìn)行考慮。通過(guò)對(duì)以往橋梁的建設(shè)和設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行分析，常常出現(xiàn)由于設(shè)計(jì)失誤原因造成橋梁出現(xiàn)傾斜的情況。由于連續(xù)橋梁半徑小，所以其跨度就大，如果橋面的寬度比鋼梁的寬度大，那么就容易降低活載力，嚴(yán)重者增加橫梁外側(cè)的支座受力，降低內(nèi)側(cè)受力，進(jìn)而出現(xiàn)受力不平衡的情況，最終導(dǎo)致橋體傾斜。有了上述的經(jīng)驗(yàn)，橋梁設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算后，將橫梁的受力控制在一定的范圍中，這樣不僅能夠解決橋梁的荷載問(wèn)題，而且還能夠確保橋梁受力的均勻性。

2.對(duì)橋梁焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行完整性設(shè)計(jì)

確保橋梁焊接結(jié)構(gòu)的完整性，對(duì)于保證橋梁整體的安全性和完整性具有十分重要的作用。因此，在對(duì)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的部位進(jìn)行焊接時(shí)，要對(duì)其各個(gè)部位的受力情況進(jìn)行分析，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，因?yàn)榻宇^部位具有的應(yīng)力作用會(huì)給母材結(jié)構(gòu)和其受力性能產(chǎn)生直接的影響。除此之外，進(jìn)行焊接的過(guò)程中，出現(xiàn)應(yīng)力是正常的，并且其不能被完全消除，同時(shí)，焊接產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)使接頭出現(xiàn)變化，產(chǎn)生大量缺陷，不能保證橋梁設(shè)計(jì)的完整性。所以，在嚴(yán)格按照橋梁完整性設(shè)計(jì)的前提條件下，要注重橋梁接頭的設(shè)計(jì)。橋梁設(shè)計(jì)者為了保證其完整性，首先要對(duì)焊接對(duì)橋梁檢測(cè)所產(chǎn)生的靜力、疲勞等級(jí)進(jìn)行考慮，選擇恰當(dāng)?shù)暮附有问?其次，對(duì)橋梁焊接的重要部位和細(xì)節(jié)部位進(jìn)行關(guān)注，以便能夠減少焊接產(chǎn)生的應(yīng)力;最后，要嚴(yán)格、認(rèn)真的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，有效地提高焊縫的質(zhì)量。

3.對(duì)橋梁的加勁肋部位進(jìn)行完整性設(shè)計(jì)

由于加勁肋部位位于橋梁的支座位置，是橋梁的集中負(fù)荷區(qū)域。通過(guò)設(shè)置一些加強(qiáng)部件，能夠有效的確保構(gòu)件的穩(wěn)定性，并將其作為集中力進(jìn)行傳送。在對(duì)橋梁進(jìn)行加勁肋設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)的計(jì)算結(jié)果來(lái)確定是否設(shè)置加勁肋，如果計(jì)算結(jié)果證明需要設(shè)置加勁肋，那么在設(shè)計(jì)時(shí)，適宜選擇豎向加勁肋，然后在設(shè)置好豎向加勁肋后，在其前提條件下，根據(jù)橋梁的距離與腹板的厚度確定豎向加勁肋設(shè)置的位置。如果計(jì)算的數(shù)值高于規(guī)定的范圍，那么就選擇使用水平加勁肋。除此之外，在原構(gòu)件的截面積不夠的情況下，通過(guò)設(shè)置加勁肋，對(duì)于提高抵抗彎矩、增強(qiáng)剪力、減少用鋼量以及節(jié)約建筑成本具有十分重要的作用。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，為了有效的提高橋梁工程生產(chǎn)建設(shè)的質(zhì)量，需要確保橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整性，通過(guò)對(duì)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的橫向抗傾覆、焊接結(jié)構(gòu)以及加勁肋部位等方面進(jìn)行完整性設(shè)計(jì)，最終有效的保證橋梁鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量。另外，要求橋梁設(shè)計(jì)者在確定橋梁鋼結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計(jì)方案和流程時(shí)，要樹(shù)立全局觀念，注重細(xì)節(jié)部位，制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁工程的制造和管理。

作者：田德鋒 楊新華 單位：江西省交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司