[分享]桥梁钢结构抗疲劳设计特点

发表于2021-04-14     80人浏览     1人跟帖     总热度:362  


桥梁钢结构抗疲劳设计特点_1
01
稳定性设计
钢结构桥梁相比其他桥梁结构而言,材料质量更轻,强度更高,有着很好的建筑使用价值,但其抗倾覆稳定性能却有待提升。在以往桥梁钢结构施工环节中就曾经出现桥体倾覆现象,究其原因则是横向抗倾覆设计的欠缺,这极大地影响了施工安全,也不符合工程建设预期的经济效益与社会效益。其原因是在小半径多车道的桥梁设计中,桥面宽度超过钢梁的情形下,横梁受力不均匀,最终导致桥体倾覆。
从上述分析可知,强化桥梁钢结构的横向抗倾覆稳定性设计就成为重要的内容。对此,设计方在进行桥梁钢结构抗疲劳设计时,应对横梁受力情形进行细致深入的计算,尽可能避免横梁出现受力不均的现象,保证受力点均匀地分布在横梁上,这样可提升横梁的稳定性。理论研究与建筑实践共同表明,在桥梁钢结构建设中,对横梁处进行灌砂,可从整体上提升桥梁的稳定性能。因此,施工方在钢结构桥梁的实施中需要对横 梁处灌砂,确保横梁稳定。
02
完整性设计
桥体的稳定性是桥梁钢结构施工中的主要追求,而桥体的完整性是保证桥梁钢结构后期运营成本可控的重要因素。举例而言,在桥梁焊接中难免会产生大量的接头,接头形式的不同,其受力也有着较大的差异性,而接头部位的应力作用又会直接影响到母材的结构受力性能,在实际施工环节中,因接头问题而导致的钢构件质量问题随处可见。
此外,在焊接环节中,应力还会导致接头产生形变,变形是削弱接头强度的主要因素,并不可避免地导致焊接接头难以满足桥梁钢 结构的整体需要,甚至会产生裂纹,引发严重质量问题。因此,重视焊接接头的设计就成为确保稳定性乃至完整性的重要元素。建设方在焊接过程中,须采用焊接性检测来确定焊接接头的静力及疲劳等级,选择最为适宜的焊接形式,避免焊接中出现接头变形的情形。此外在焊接设计中,还应对关键细节进行详细的规划与设计,实现焊接过程中受力均匀的目标,有效减少焊接接头的应力,减少因接头故障而导致的桥梁钢结构连接部位局部受力不均匀的现象,如此,最终也会减少钢结构局部连接部位不稳定的情形。
03
其他设计
除了桥体稳定性、焊接完整性的设计以外,桥梁钢结构设计中还有很多值得注意的地方,当前的结构内力计算大都是以边孔采用单悬臂,中孔采用简支挂梁作为结构来进行计算的。在该计算中桥梁被划分为若干的单元,每一个单元截面上都编有号码,并输入相应的信息,如单元特征信息等。
此外,预应力、收缩徐变以及活载计算都是计算的重要内容。当桥梁主道过宽时,需要对车道钢结构宽箱梁的设计进行优化,如在支座采取竖向加劲肋等相关措施。

桥梁钢结构抗疲劳设计特点_2

来源:建筑技术杂志社
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 发表于2021-04-14   |  只看该作者      

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桥梁抗疲劳设计要点

长虹虹老师

  | 结构设计

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