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)。

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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(yíng)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(jiǎn)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。