摘要：现如今，我国交通行业迅速发展起来，一方面改善了人们的出行条件，方便了人们日常的生产生活，另一方面也有效的促进了建筑行业的发展，特别是对于桥梁建设行业而言，其作为公路交通系统中非常重要的一个组成部分，受益非常大。在桥梁架设的过程中，会使用到大量的钢结构材料，钢结构材料的质量可以说是公路桥梁安全性的有效保障。本文首先阐述钢结构桥梁完整性设计的理念和目标，并提出了具体的设计方法，以期为提升我国桥梁设计水平做出应有的贡献。
关键词：钢结构；桥梁设计；完整性设计方法
引言
钢桥是由钢材通过铆接、焊接、栓接等手段拼装而成，而钢材本身是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的均质材料。由于钢材的强度高，所以钢桥具有较大的跨越能力。目前钢桥的设计理论已经日臻成熟，计算模型与实际构造的吻合是每个设计者都要确保的，笔者参加了一些倒塌桥梁的审查，发现有些设计者的图纸及设计理论与实际成桥的受力状态并不一致，会导致构件发生破坏。本文在提出了理论结合构造处理的新型设计理念，力求使得结构受力更加明确。同时针对钢桥桥面的疲劳破坏提出了一些解决办法，为后续的钢梁设计提供一些借鉴。
1桥梁钢结构完整性设计理念成因
当前形势下，桥梁通常都是由桥梁结构用钢板及加劲肋组成，由施工人员将二者牢固的焊接到一起，形成一个比较稳定的结构。在这样的结构中，桥梁的最大承载力以及使用寿命都可以得到有效的保障，设计工作人员往往会将桥梁结构的设计重点转移到结构的强度以及稳定性方面，但即便这样，桥梁钢结构在使用的过程中受到多方面主客观因素的影响，还是会出现一定的问题的。从成因上来分析，主要是因为当前的桥梁结构的承载力难以对其安全性和耐久性产生决定性的影响。随着科学技术水平的不断进步，特别是焊接工艺水平的提升，现代桥梁已经很少会出现大面积的坍塌问题，现在的桥梁问题多是局部损坏问题，而这种问题出现的区域往往是非常隐蔽的，不仅难以及时的发现，并且在发现后也不好进行及时的修补，这些问题都会使桥梁的使用寿命不断的缩短。桥梁的整体性主要体现在以下几个方面：一个是桥梁的轻度和刚度，另一个是桥梁的耐久度。在进行桥梁钢结构的完整性设计时，一定要兼顾这两个方面的重要内容，努力实现桥梁结构的完整性和统一性。
2钢结构桥梁设计中的问题
（1）设计理念不全面。在进行相关的设计工作时，有些设计人员只是为了降低造价，而忽略了相关的专业性设计细节，没有对设计出的结构质量进行有效的把控，从而使得设计出的结果缺乏相应的使用价值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相关设计人员思想固守，没有较为先进的创造力，也是因为相关设计人员的设计水平较低，在进行设计时，没有对本身要设计的工程进行详细了解，而只是比照别人的设计模板进行相关图纸的绘制，而没有针对工程中的不同点进行一定的改变；再就是设计只为设计，没有将新型材料或是新技术进行引入，因此设计出的结果不是最优方案。（2）设计要求不合格。对于钢结构桥梁的设计，一方面要保证其外观的适宜性，另一方面也要考虑到结构整体稳定性及相应部分结构的局部稳定性和安全性。在进行钢结构的设计时，重点应该是针对项目特征，受力荷载等对其结构总体承载能力进行保证，从而最大限度的保证桥梁的施工质量和后期的安全使用。但是相关的设计者在进行设计工作时，没有严格按照相关的国家规范标准进行相关数值的计算，或是采用的标准与实际项目中的各部分条件不符合，更没有将工程所处的地理位置和区域环境进行总体考虑，从而导致设计成果不能满足施工要求。在钢结构桥梁工程中，一些细部的质量对整体有着重要的影响，有些设计人员，只是对整体进行总体设计而忽略了相关细节部分的考虑，从而导致施工中，没有对相关部位进行特殊处理，造成较为重大的安全隐患，更为严重的情况可能使得整个桥梁发生损坏。
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
在进行桥梁钢结构设计工作时，设计工作人员一定要充分的考虑桥梁的横向抗倾覆性能，特别是在多车道桥梁路段，这个问题必须要引起设计工作者的特别注意。为做好横向抗倾覆设计研究工作，设计工作者需要进行科学的运算，深入施工现场充分调研来考虑衡量的偏心受力情况，防止出现设计失误，造成外部受力较大而内部却不受理的情况，避免横梁受力不均匀引发的安全施工。此外，为保障衡量受力均衡，施工人员还可以采用砂石填方的方式来保障桥梁的平稳。
3.2加劲肋设计
一般来说，在桥梁设计中，为了能够增加局部位置的承载能力，会在支座位置或是载荷比较大的位置，采取加劲肋的设计，从而能够确保结构的整体稳定性满足要求。加劲肋构造的设置与否，则需要视具体工程而定，需要进行相关受力的精确计算，然后确定其设置的必要性，再就是对其各部分的相关构造进行详细的计算，对其结构形式，各部分结构性能参数，或是其具体构造进行详细的设计。
3.3确保构件满足规定要求
为了确保公路钢结构桥梁抗疲劳设计的质量，结合相关设计工作经验以及相关设计规范，要确保钢结构构件设计满足如下几个方面的关键设计规定和要求，具体包括：其一，针对拉伸钢构件、受弯钢构件等公路钢结构桥梁构件的设计，要注意采用一些圆且长过渡性钢结构构件来对其刚度变化进行有效减小；其二，在设计钢结构桥梁的过程中，借助线对接焊缝进行合理选用，且对构件焊接后相应处理；其三，要强化复杂应力状态下的疲劳验算计算。除了需要对单向应力下的桥梁构件疲劳性进行验算外，还要注意对复杂应力下的疲劳强度进行综合计算。其四，要对疲劳涉及关键点先进行分类处理，与相关研究规范机制进行对比分析，之后仔细分析和修改相关的抗疲劳设计方案，以便可以确保所设计公路钢结构桥梁结构构造可以满足相应的疲劳强度。
3.4测算位置即疲劳集中细节及部位的确定
如果很严谨的测算，需要实施疲劳验算的地方是相当多的，可以说是普查。针对钢板梁，每一个的横向加强筋的焊缝截止部位以及端头处，全部的小节点板起讫点，都是要求测算的。相比正交异性板，全部的弧形开孔部位；而在纵加强筋经过横梁腹板处，角焊缝的上下两端，其趾部，还有角焊缝本身。针对任意一处的接头，一直有三处：一侧基材的连接处，另一侧基材的连接处，还有就是连接本身。而针对焊接H型杆，假如焊接存在缺陷（比如，含硫过多），同样会导致疲劳开裂，同样需要测算验证。但是，从设计人员的角度，能够依照先整体然后局部，先粗算然后细算的方式实施。依据目前的一些经验和结论，一般需要特意测算的结构或者连接有：焊缝的底部位或者焊趾、设计的折弯倒角部位、钻孔或者冲孔部位、边角的部位、大强度接触应力时的表层和张拉索的底部位。
结语
随着社会主义市场经济的发展，我国基础设施建设也有了相应的提升，特别是在公路桥梁建设方面取得的成就更是突出。钢结构在我国的桥梁工程中应用的非常广泛，不仅有效的提升了桥梁的通行能力，同时也有效的提升了公路桥梁的质量。设计工作者在进行设计工作时，一定要注意钢结构的额完整性，注意细节，处理好其中存在的问题，推动我国公路桥梁事业的发展。
参考文献：
[1]刘潇潇.公路钢结构桥梁抗疲劳设计方法探讨[J].建材与装饰，2016（31）：256-257.
[2]刘潇潇．公路钢结构桥梁抗疲劳设计方法探讨［J］．建材与装饰，2016，（31）：251－253．
[3]付美君，冯庆松.对现代桥梁钢结构完整性设计的探究[J].城市建设理论研究：电子版，2013（7）.
论文作者:王明月
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/16
标签：桥梁论文; 钢结构论文; 结构论文; 完整性论文; 疲劳论文; 公路论文; 构件论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;