云南正发建筑工程设计咨询有限公司 云南昆明 650000
摘要：近些年来，我国在公路交通事业方面的成就有了显著的提升，人们的日常出行条件获得了极大的改善，但需要注意的是，我国目前在公路交通方面还是存在一定的问题的，特别是一些超载车辆的存在，对于公路桥梁造成了极大的破坏，一方面这些超载车辆会对公路桥梁的承载力构成威胁，同时也会对广大人民群众的生命安全造成极大的威胁。相关数据表面，我国桥梁出现事故的情况相较以往有所提升，同时由于我们所处的外部环境也在不断的发生着变化，导致桥梁的钢结构损耗加速，桥梁的使用年限进一步的缩短，这些都是会对人们的日常出行造成一定的危险的。因此，开展桥梁钢结构设计研究工作，提升其安全性非常有必要的。
关键词：钢结构；桥梁设计；完整性设计
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。
1桥梁钢结构完整性设计概述
1.1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。
1.2桥梁钢结构完整性设计的目标
桥梁钢结构完整性设计的主要目标就是保证桥梁在设计寿命内可以保障具备良好的安全性和准确性。在完整的设计方案内，不仅包括了桥梁的承载力、材料以及结构构成，还需要包括具体的施工方法以及空间设定等多方面的内容。桥梁钢结构的完整性不仅仅是各个组成部分之间的有效结合，还包括与这些结构所相关的各种分析、评价以及相关的技术规范要求等。
2钢结构桥梁设计中的问题
2.1设计理念不全面
钢结构桥梁的设计工作，是整个桥梁工程的灵魂，一方面控制着工程的总体造价，另一方面对桥梁工程的整个施工进行指导，因此这部分工作的重要性要得到更多的认知。在钢结构桥梁的设计中存在着较多问题，尤其是设计理念不够全面从而导致整个桥梁工程的建设出现问题。
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。
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。
再就是相关设计人员，只是为了寻求设计美感，而忽略了结构本身应该具有的承载能力和相应的稳定性;更有甚者完全忽视了结构本身的相关参数性能，缺少相关结构安全稳定性的验算工作，从而造成设计方案不能满足工程要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2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桥梁钢结构设计重点
3.1结构参数方面
钢结构桥梁的设计工作，一方面是要使得桥梁能够按照预定目标顺利完工，另一方面是要确保桥梁的整体质量能够满足要求。因此对于桥梁各部分参数的设计则尤为重要，参数设计的合理性则会对钢结构桥梁的施工产生较为重要的影响。这就要求相关设计人员在进行相关结构参数的设计时，要对项目实际位置进行现场勘查，同时要对后期会遇到的各种状况进行综合考虑，然后按照相关的国家规范标准进行相应的设计计算。结构参数的设计一方面要能够满足相关的规范要求，另一方面还需要能够为施工提供更加精准的数据参考。
3.2结构适应性方面
在进行钢结构桥梁设计时，要综合桥梁的整体高度，跨度及其设计使用年限等来进行钢结构的选择，各部分设计要使得钢结构与桥梁能够形成一个有机的整体，保证结构的适应性。
3.3结构选型和布置方面
相关设计工作者在进行桥梁钢结构各部分的选型时，要将部分在整体中的作用进行综合考虑，要满足两者的结合性，同时要考虑局部作用对整体的影响。因此需要对桥梁的体型特征和相关作用荷载的种类和作用位置等进行结构的整体选型和相关的结构布置设计。在进行布置时，还需要将各部分的钢结构刚度、选用的结构力学计算模型等进行考虑，同时也需要对温度进行考虑，将温度变化而使得结构所产生的变形进行综合设计。
4桥梁设计中钢结构的完整性设计方法
4.1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，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，设计工作者需要对结构进行科学的运算，充分考虑施工现场横梁结构的偏心受力情况，防止出现设计失误，造成外部受力较大而内部却不受力的情况，避免横梁受力不均匀引发的安全事故。此外，为保障横梁受力均衡，施工人员还可以采用砂石填方的方式来保障桥梁的平稳。
4.2焊接结构设计
在桥梁设计中钢结构的完整性设计工作的重中之重就是焊接结构的完整性。随着时代的进步，人们对于完整性的要求也变得越来越严格，特别是在损伤这一概念被行业内部所认可后，以往被认定是完美的完整性结构在材料以及施工工艺方面就存在了一定的欠缺。事实证明，当桥梁钢结构出现损伤时，会随着时间的推移而慢慢扩大，并且损伤出现的位置也往往是结构应力集中的位置。因此，一定要从细节处入手，解决损伤问题，从材料质量、施工工艺等方面入手，保障焊接结构的完整性，具体方法如下:第一，做好母材与焊材的各项性能匹配等工作。第二，在桥梁钢结构焊接施工的过程中，受多方面因素的影响，非常容易导致一定损伤情况的出现，这个时候工作人员切记不可过分的关注材料的质量而忽略焊接结构设计工作。第三，明确焊接质量要求。焊接质量控制是关系到桥梁钢结构质量的重要内容，施工人员一定要严格执行焊接工艺，确保焊接质量满足各项要求。设计人员应对焊接质量提出明确要求，做到既满足质量要求又不浪费。第四，注重细节，焊接工作是一项非常繁复的工作，涉及到很多细节方面的工作，设计工作者必须要做好焊接结构细节的处理。第五，做好防腐设计。桥梁钢结构防腐工作同时也是关系到工程质量的重要问题，设计工作者一定要进行充分的关注，并做好后期的保养说明。
4.3加劲肋设计
所谓的加劲肋，实际上就是桥梁钢结构施工中使用的一种加强件，用于加强构件的稳定性，通常有板肋和U型肋。加劲肋在桥梁钢结构中发挥着非常重要的作用，设计人员一定要尽量的收集相关信息，选则与桥型相适用的加劲肋，并对其进行科学的运算，以此来确保所得的数据的精确性，保障设计内容的准确性。
4.4施工人孔设计
为方便后期的施工，确保施工人员工作效率，设计工作者会在桥梁上设置孔洞，这就是所谓的人孔。在进行人孔设计工作时，需要确保其位置处于应力较小的位置，分布错落有致，但是需要确保在同一断面上不能够出现多个人孔。
4.5计算结构内力
设计工作者在进行桥梁钢结构内力计算工作时，需要采用正确的计算模式和方法，将桥梁按照一定的要求细分为多个单元，并按一定的顺序进行编号，输入相关数据进行计算，设置支座并采取固定处理。
结论
随着经济的快速发展，交通运输工程的发展脚步也在逐渐加快，随之而来的是对工程质量的要求越来越高。钢结构因施工方便等优点而被桥梁工程广泛使用，但是在钢结构桥梁工程中因为设计不合理，使得其在使用过程中出现了较多的质量问题，因此需要对其设计方面的工作进行更加深入的研究和分析，对相关设计要点进行重点把控，对细节部分的相关设计要更加详尽，在进行各部分设计时严格按照国家相应的规范标准进行。从而能够提高钢结构桥梁设计的整体水平，从而能够进一步提升钢结构桥梁工程的总体质量。
参考文献：
[1]田德锋，杨新华.桥梁工程设计中钢结构系统的完整性设计策略[J].江西建材，2017(5).
[2]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，2017(7).
论文作者:李剑
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/26
标签：桥梁论文; 钢结构论文; 结构论文; 完整性论文; 工作论文; 质量论文; 设计人员论文; 《防护工程》2019年第6期论文;