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摘要：随着现代社会科学技术的推进，交通行业发展迅猛，桥梁作为公路及城市道路中的重要组成部分也得到了快速发展。钢结构作为桥梁结构中一种主要结构，在工程建设中得到了广泛运用，是桥梁工程质量的基础。基于此，本文对桥梁设计中钢结构的完整性设计方法进行探究。
关键词：桥梁设计；钢结构；完整性设计
0前言
目前，我国交通事业取得了比较显著的进步，交通的承载需求量也在持续的增加，与此同时超载车辆的频繁出现，直接导致桥梁的最大承载力受到威胁，加之国内外桥梁出现危险的情况日益突出，使得桥梁质量逐步成为人们所关注的焦点。为了提高钢结构桥梁的设计与建设质量，必须充分考虑钢结构的完整性，保证桥梁使用寿命。
1.桥梁钢结构完整性设计的理念与目标
1.1 桥梁钢结构的完整性设计理念
现如今，我国的焊接技术较为先进，在这种情况下，钢结构桥梁在使用过程中仍出现了大量问题，究其原因就是桥梁的局部破坏，这样的情况多发生在较为隐蔽的地方，且不好检修。如此一来便会缩短桥梁的使用寿命。针对上述问题的出现，桥梁设计师在进行设计的时候，不仅需要关注桥梁的承载能力，还需要重点考虑焊接构件的损伤及其影响，以此确保桥梁钢结构的整体性。桥梁的完整性就是在保证结构有满足承载力要求的强度与刚度的前提下，着重注意结构耐久性的设计，使二者之间得到最优的配合。
1.2 桥梁钢结构的完整性设计目标
桥梁结构的完整设计可以总结为：确保钢结构在有效时间之内具有较强的安全性和稳定性，保证桥梁钢结构在使用中可以处于良好的状态。在实际设计过程中，要充分考虑桥梁钢结构的材料性能、安装方法、使用环境、维护方式、构件连接等，同时还应准确判断损伤容限、抗断裂等情况。
2.桥梁钢结构的完整性设计方案
对于桥梁钢结构的完整性设计来说，既要注意承载力，也需要考虑桥梁的耐久性能，因此在设计的时候需要对桥梁设计方案进行多方面的研究。
2.1横向抗倾覆的稳定性设计
钢结构重量轻，强度高，在桥梁建设中起到极为重要的作用。但对于转弯半径不大、车道较多的桥梁，其抗倾覆性能的研究尤为重要。诸多桥梁事故的发生都是因为钢结构的横向抗倾覆能力差引起的。设计师必须运用科学的计算方式，计算模型最大限度的模拟桥梁真实情况，掌握横梁的偏心受力状况，保证横梁均衡受力。
2.2焊接结构的完整性设计
桥梁钢结构完整性设计过程中，焊接技术不容忽视。确保桥梁完整性设计的关键就是焊接结构的完整性。
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焊接结构的局部损伤问题会随着时间的推移不断发展，应力集中处的损伤会愈发扩大，所以对钢结构桥梁细部构造的科学处理显得尤为重要。在损伤概念被引入后，焊接的材料、连接及工艺均有相应的缺陷，在实际焊接过程中，应根据不同部位的受力情况选择接头的焊接方式，结合规范和实际情况进行相应的调整，并严格按焊接质量标准进行检验。
2.3加劲肋的设计
加劲肋设置在桥梁荷载较大的部位，目的是确保构件的稳定性并传递集中力，增加桥梁的抗弯、抗剪能力，是保证桥梁正常使用的基础之一。加劲肋的设计应充分考虑计算的结果，在得出全桥结构受力情况后，有选择性的设置加劲肋。可以有效地降低原构件的截面尺寸，以达到降低生产成本、减少用钢量。
2.4优化车道钢结构的宽箱梁
在设计过程中，如果桥梁的设计太宽，就必须对宽箱梁的钢结构进行优化设计，同时满足其竖向计算的要求。对于大跨度的梁，当增加竖向加劲肋无法满足实际施工要求时，可以通过设置横向加劲肋的方式进行巩固。
3钢结构在桥梁设计中的运用
3.1使用新产品，培养人才，创造新技术
随着工业技术的发展，我国大范围大幅度的提高了钢材的各种性能指标，其强度和弹塑性都有很明显的改善，在实际工程中需要更好的运用各种新的结构形式，使钢结构在现代桥梁设计中发挥更大的作用。
3.2钢结构在运用中需注意的细节或问题
要注意防火涂料和钢结构底漆的相容性，结构施工者应注意相关的规定，诸如类似的构件长度大小，连接方式等问题，构件的规格品种等都需要有精确的挑选和计算，对部件的连接结构需要有专业的设计。同时，还需总结钢结构桥梁的几种主要形式，并探索新的钢结构桥梁的形式，创新钢结构的使用方法，使施工时间缩短，促进工期的提前完成，既能提高效益，又能提升桥梁的使用寿命。
3.3钢结构桥梁的优势
钢结构桥梁的适用范围广，比较容易做成大跨度桥梁，且钢结构的管线布置较方便，在钢结构中，有许多孔洞，这种管线的修理和更换较方便。钢结构桥梁变动较灵活，在使用过程中更易于被改造，钢结构还是环保产品，可以节约能源资源。施工工期较短，钢材可塑性，加工较便捷，连接简便，质量容易保证，工业化程度较高。同时，因为钢的韧性良好，所以它的抗震能力较高，在设计的时候不但要抗震还要保证其能够抗风，上述均是确保安全的关键要素。
3.4钢结构在桥梁设计中的基础
技术基础方面。随着钢材的焊接、桥梁结构设计、施工等技术的发展，以及有关规定、规范的不断完善，规范了很多标准。在质量方面。随着国家对质量监督局的重视，使得桥梁设计者更注重质量，首要的过好质量这一关。物质基础方面。随着新技术的不断更新，我国钢材工业的发展获得飞速发展，为钢结构在桥梁设计中的运用奠定了基础。
4.桥梁钢结构焊接完整性的设计措施
由于钢结构的桥梁受力情况不同，所以焊接接头的形式也有所变化。在实际设计过程中，要防止不良因素给桥梁建设带来的影响，应考虑以下几个方面：首先，要根据疲劳和静态的要求来确定焊接形式，满足焊接和检验要求。其次，根据抗疲劳和断裂的要求，结合实际条件和细节要求，进行相应的损伤分析和寿命评估。第三，在设计过程中，遵循焊接简单、焊接可靠和易于安装的原则。第四，对焊接缺陷进行预防，通过实际焊接应力和焊接收缩变形对焊接质量进行评定。第五，利用损伤检测和维护措施来制定使用说明和维修标准。
上述五条措施相辅相成，设计师应当充分考虑各方面因素所造成的不利影响，保证桥梁钢结构的完整性。
5.结语
要切实保证现代桥梁钢结构的完整性，桥梁设计师需要严格遵循相关规范，制定合理的设计方案。桥梁结构的细部设计直接影响着桥梁结构的稳定性和耐久性，全面考虑影响桥梁结构质量的各项因素，进而确保桥梁结构的完整性。
参考文献：
[1]卢永成，等.上海长江大桥主航道桥设计要点[J].世界桥梁，2011.
[2]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范（TB1000 2.2-2005）.中国铁道出版社，2010.
[3]叶见曙.结构设计原理（第二版）[M].北京人民交通出版社，2012.
论文作者:杨骐麟,蔡亮华
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第17期
论文发表时间:2018/1/22
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