关键词：桥梁设计；钢结构；完整性
引言
在桥梁建设工程中，钢结构的质量对桥梁的安全性有着直接影响。对此，本文以钢结构的完整性设计理念为出发点，以期探寻出可行的设计方法，从而提升我国桥梁整体设计水平。
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焊接的方式，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。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。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。
2桥梁钢结构损伤情况
2.1材料破损
在施工过程中，可能会出现由于人为原因而致使主材料出现损伤现象。这一问题有时也发生在制作过程中，如在展开焊接作业时，因采取的焊接方式不合理，而出现层状断裂等。对此，工程人员在焊接时，需要做好对接口间的焊接工作，必要时应多次焊接，且各焊接位置需尽量错开，避免裂痕的产生。
2.2镶嵌受损
通常来说，设计工作中的一些细节会对桥梁钢结构的整体质量造成影响，例如，在进行镶嵌作业时，有时钢结构会产生裂痕现象，但工程人员并未关注到这一细节，所以会进一步引发构件损伤问题。桥梁设计人员在设计工作中，必须考虑这一问题，提出合理的焊接工艺，为后续施工提供指导。
2.3焊接头受损
焊接接头区域如果进行了多次焊接，则容易出现金属结晶。在此影响下，主材料的强度将进一步提升，桥梁钢结构的可塑性及强韧性也将受到影响。桥梁钢结构使用时间的延长及恶劣的区域环境会使桥梁受到的损伤进一步加剧。当焊接缺口过度集中时，桥梁的使用寿命将会受到更严重的影响。
3桥梁设计中钢结构的完整性设计方法
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构造，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。此外，还可以在横梁的位置上采用钢砂砼填实压重处理，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，确保桥梁整体的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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，必须要避免焊缝出现较大的局部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
加劲肋主要分布在支座处，承载着大量的负荷，为了确保该结构具有足够的完整性，需要为之适配加强部件。加劲肋的设计工作尤为关键，但在当前的工程项目中往往忽略了此环节。工程人员需要通过对加劲肋的大量计算得出结果，并以得到结果为指导做好对加劲肋的设计工作。同时，工程人员还需要综合考虑腹板的厚度等情况，最终得到加劲肋的最佳位置。如果得到的结果超出了工程的许可范围，则有必要采取水平加劲肋的方式。加劲肋的设置能够进一步提升抗弯矩能力，减少钢材的用量，有着良好的经济效益。关于加劲肋的应用，如图1所示。
图1加劲肋设置
3.4施工人孔设计
人孔是为了便于施工或维修保养而在桥梁顶板或者中间位置设置的孔洞，人孔的设置也是桥梁整体结构中重要的组成部分。当人孔设置在顶板部位时，一般情况下直径为1.5m且位于桥梁跨径处;当人孔设置在桥梁的中间腹部位置时，一般要设置在应力较小处，防止因设置人孔而产生受力的不均衡。从整个桥梁工程来说需要设置多个人孔，但是尽量不在同一断面上设置多个，避免过多造成结构的损伤或，因此人孔在设置时也要尽可能地做到均匀分布，错落有致。
3.6防腐蚀设计
桥梁施工处的外界气候环境是桥梁钢结构进行防腐设计的依据，合理选择防腐途径，通常情况下要在钢结构表面均匀喷涂相关的防腐材料，然后在经过一系列的物理方式对表面进行预处理，确保钢结构表面光滑、清洁。因此，在实际施工过程中也要尽可能地减少钢结构与潮湿空气或水的过多接触，尽可能地降低产生腐蚀的可能性。
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。
参考文献
[1]姜金斌.现代桥梁设计中钢结构的完整性设计[J].中国建设信息，2012（9）：60-61.
[2]姜鹏.桥梁钢结构抗疲劳设计分析[J].建筑技术开发，2017，44（12）：115-116.
论文作者:高延行
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷21期
论文发表时间:2019/12/2
标签：桥梁论文; 钢结构论文; 结构论文; 完整性论文; 损伤论文; 过程中论文; 中钢论文; 《城镇建设》2019年2卷21期论文;