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材料質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的抗疲勞設(shè)計(jì)
抗疲勞設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)中的重要一環(huán),一旦出現(xiàn)問題,就會(huì)增加鋼結(jié)構(gòu)病害出現(xiàn)概率,不利于橋梁的安全運(yùn)行。文章將對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁抗疲勞設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，歡迎大家參考學(xué)習(xí)。
01 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)橋梁相比其他橋梁結(jié)構(gòu)而言，材料質(zhì)量更輕，強(qiáng)度更高，有著很好的建筑使用價(jià)值，但其抗傾覆穩(wěn)定性能卻有待提升。在以往橋梁鋼結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)中就曾經(jīng)出現(xiàn)橋體傾覆現(xiàn)象，究其原因則是橫向抗傾覆設(shè)計(jì)的欠缺，這極大地影響了施工安全，也不符合工程建設(shè)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。其原因是在小半徑多車道的橋梁設(shè)計(jì)中，橋面寬度超過鋼梁的情形下，橫梁受力不均勻，最終導(dǎo)致橋體傾覆。
從上述分析可知，強(qiáng)化橋梁鋼結(jié)構(gòu)的橫向抗傾覆穩(wěn)定性設(shè)計(jì)就成為重要的內(nèi)容。對(duì)此，設(shè)計(jì)方在進(jìn)行橋梁鋼結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)橫梁受力情形進(jìn)行細(xì)致深入的計(jì)算，盡可能避免橫梁出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象，保證受力點(diǎn)均勻地分布在橫梁上，這樣可提升橫梁的穩(wěn)定性。理論研究與建筑實(shí)踐共同表明，在橋梁鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)中，對(duì)橫梁處進(jìn)行灌砂，可從整體上提升橋梁的穩(wěn)定性能。因此，施工方在鋼結(jié)構(gòu)橋梁的實(shí)施中需要對(duì)橫 梁處灌砂，確保橫梁穩(wěn)定。
02 完整性設(shè)計(jì)
橋體的穩(wěn)定性是橋梁鋼結(jié)構(gòu)施工中的主要追求，而橋體的完整性是保證橋梁鋼結(jié)構(gòu)后期運(yùn)營成本可控的重要因素。舉例而言，在橋梁焊接中難免會(huì)產(chǎn)生大量的接頭，接頭形式的不同，其受力也有著較大的差異性，而接頭部位的應(yīng)力作用又會(huì)直接影響到母材的結(jié)構(gòu)受力性能，在實(shí)際施工環(huán)節(jié)中，因接頭問題而導(dǎo)致的鋼構(gòu)件質(zhì)量問題隨處可見。
此外，在焊接環(huán)節(jié)中，應(yīng)力還會(huì)導(dǎo)致接頭產(chǎn)生形變，變形是削弱接頭強(qiáng)度的主要因素，并不可避免地導(dǎo)致焊接接頭難以滿足橋梁鋼 結(jié)構(gòu)的整體需要，甚至?xí)a(chǎn)生裂紋，引發(fā)嚴(yán)重質(zhì)量問題。因此，重視焊接接頭的設(shè)計(jì)就成為確保穩(wěn)定性乃至完整性的重要元素。建設(shè)方在焊接過程中，須采用焊接性檢測(cè)來確定焊接接頭的靜力及疲勞等級(jí)，選擇最為適宜的焊接形式，避免焊接中出現(xiàn)接頭變形的情形。此外在焊接設(shè)計(jì)中，還應(yīng)對(duì)關(guān)鍵細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)焊接過程中受力均勻的目標(biāo)，有效減少焊接接頭的應(yīng)力，減少因接頭故障而導(dǎo)致的橋梁鋼結(jié)構(gòu)連接部位局部受力不均勻的現(xiàn)象，如此，最終也會(huì)減少鋼結(jié)構(gòu)局部連接部位不穩(wěn)定的情形。
03 其他設(shè)計(jì)
除了橋體穩(wěn)定性、焊接完整性的設(shè)計(jì)以外，橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有很多值得注意的地方，當(dāng)前的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算大都是以邊孔采用單懸臂，中孔采用簡支掛梁作為結(jié)構(gòu)來進(jìn)行計(jì)算的。在該計(jì)算中橋梁被劃分為若干的單元，每一個(gè)單元截面上都編有號(hào)碼，并輸入相應(yīng)的信息，如單元特征信息等。
此外，預(yù)應(yīng)力、收縮徐變以及活載計(jì)算都是計(jì)算的重要內(nèi)容。當(dāng)橋梁主道過寬時(shí)，需要對(duì)車道鋼結(jié)構(gòu)寬箱梁的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，如在支座采取豎向加勁肋等相關(guān)措施。
