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典型河北钢结构桥梁的设计是什么?进来看看设计理念

2021-08-30 14:56:32

河北钢结构桥梁的钢结构整体性设计理念:现代桥梁钢结构的受力系统主要是由结构钢加工而成,它可以承载安全并具有较好的耐久性。虽然桥梁设计者在设计之初都已经根据相关规定来进行设计,但却无法避免桥梁钢结构在使用期内发生损坏。20世纪以来,焊接技术也广泛应用于桥梁设计建造中,局部损伤扩展是多起桥梁钢结构破坏事故的主要原因。结构损伤在很大程度上威胁着桥梁的安全性和耐久力。这就引发桥梁设计者展开了如何有力保证桥梁钢结构整体设计完整性的思考。

1、桥梁钢结构的整体性设计目标

整体性设计的目标是指确保桥梁钢结构在规定的使用年限内安全可靠。荷载、制造工艺、材料性能、安装方法、结构细节构造、使用环境及维护方式等多种因素决定了桥梁钢结构的整体性设计。设计不但要对结构、构造细节以及构件连接按常规考虑其强度、刚度要求,还必须对损伤与损伤容限、断裂与抗断裂等方面作出准确评定。

2、钢结构损伤及损伤容限

钢结构从材料加工过程到使用期间,其内部和表面不可避免的会形成或发生微小变化,造成一些缺陷。如果在荷载、温度、腐蚀等因素的作用下,这些缺陷甚至会不断扩展从而形成宏观裂纹,以至于大大降低了材料以及其结构力学的性能。

桥梁中的钢结构设计问题

1、设计方面

对任何一个工程来说,河北钢结构桥梁价格核心部分是设计,其优劣在很大程度上影响着工程的造价、质量、施工难度以及工期。我国虽然有一些好的设计,但大多都存在一定的设计问题,设计上的不合理不仅给经济带来损失使得投资加大,还给桥梁工程的质量埋下了安全隐患,严重阻碍了我国桥梁建设技术的进步。尤其是桥梁钢结构的设计,基本上遵循相同的模式,套用现成的设计,没有创新思维,也很少采用一些新材料或新结构,不能根据实际地域情况、周遭环境进行设计。加之在设计的过程中,没有充分计算钢结构的性能参数,往往为了追求稳固的效果,而随意增大强度系数,造成不必要的材料和物资的浪费。另外在参数计算中对实际使用情况考虑的不够全面,使桥梁在使用过程中出现失稳以及应力屈服的现象。这些都是钢结构桥梁设计的常见问题。

2、质量

桥梁钢结构在选材方面一定要注意质量问题,因为针对于桥梁来说,受力的主体是钢筋和混凝土,所以影响桥梁使用性能的决定性因素就是钢结构的质量。在设计时要严格遵守国家强制规范设计,不得随意降低标准设计,另外在制作钢结构时要严格按照规范进行操作,严格执行每一道工序以保证桥梁的工程质量,避免出现安全事故。

3、锈蚀现象

钢材的主要成分是铁,所以对于钢材而言不可避免的就会发生自然锈蚀现象,这也是造成桥梁设计危害的一个因素。如果钢结构锈蚀到一定程度就会严重危及桥梁安全和使用寿命。锈蚀会使结构本身的受力能力降低,使桥梁在行车荷载的作用下,整体受力不稳定,部分锈蚀严重的位置出现弯曲现象,严重的还会引发交通事故,后果不堪设想。

4、焊接工艺

焊接质量对工艺方法的依赖性较强,在影响工序质量的各因素中占有更重要的地位。其影响主要来自两个方面:一方面是工艺制订的合理性;另一方面是执行工艺的严肃性。钢结构主要是靠焊接工艺结合在一起的,焊接过程如严格不按合理的工艺执行就会产生焊接缺陷,焊接缺陷不仅给生产带来了许多困难,而且可能带来灾难性的事故。据统计很多钢结构事故中,绝大多数是由焊接缺陷而引起的。这种焊接缺欠比较容易出现在钢结构焊接的细节上,这些焊接细节问题都会影响钢结构整体受力的稳定性,不加以防范,就会埋下安全隐患。

5、不良细节构造

河北钢结构桥梁不良的构造细节会使几何应力集中,这在钢结构设计中是最容易被忽视的地方,也是比较容易引发事故的原因之一。桥梁钢结构因为细节设计不良致使桥梁在使用过程中,几何应力集中叠加,在可变荷载的作用下,这些细小的损伤不断扩展,导致疲劳应力的扩大,最终导致事故发生。桥梁是一个整体结构,一些不起眼的细节可能就会使整个桥梁的受力系统遭到破坏,如果某个细小的构造出现应力集中或者应力疲劳,就容易出现变形,使钢结构出现应力屈服。

河北钢结构桥梁

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