关于钢构造桥梁抗疲惫设计的讨论-精品文档.docx

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1、关于钢构造桥梁抗疲惫设计的讨论摘要：近年来，我国的桥梁越来越多的应用了钢构造，但是钢构造桥梁出现疲惫问题也随之增加。由于钢构造桥梁在使用经过中遭到疲惫荷载的长期影响，而且在疲惫荷载产生的微裂缝会因时间的变迁而扩大，因而桥梁设计人员应该加深对钢构造承载力的认识，车流量较大，环境侵蚀，车辆超载等因素均会导致桥梁发生坍塌事故，因而有关部门予以高度的重视。关键词：钢构造；桥梁；抗疲惫；设计在钢构造桥梁中出现的疲惫问题，对桥梁构造的耐久性造成一定程度的负面影响，疲惫主要有两种，即多轴疲惫与单轴疲惫等等。而疲惫是影响桥梁构造耐久性的关键因素，设计不合理等众多原因容易使钢构造发生疲惫性裂纹，加之行车载荷的作

2、用，裂纹会发展成为裂缝，不利于钢构造桥梁的正常使用。从实践得知，疲惫设计工作的优劣直接影响到钢构造桥梁的使用年限和安全性能。1钢构造桥梁疲惫性能产生影响的因素1.1钢构造材料的特点钢构造材料本身的特点给钢构造桥梁的疲惫性能造成一定的影响，钢构造桥梁材料性质与桥梁钢构件的大小会对钢构造桥梁的疲惫产生影响。当钢构造材料的外表出现细微裂纹时，钢构造桥梁本身的疲惫性因裂纹变大不断增加；当钢构造的桥梁强度有所增加时，直接导致钢构造的疲惫性能会有所增加，实际上不是因钢构造强度高就代表材料质量越好。由于在钢构造桥梁钢材外表上会出现疲惫裂纹，这主要是钢构造外表存在较高的应力。1.2钢构造的内部因素钢构造内部的

3、因素能够影响到钢构造桥梁的疲惫设计，能够让钢构造桥梁本身的疲惫形象发生一定的变化，刚构造的影响因素主要包含桥梁的构件连接形式，构造细节等内容。钢构造桥梁的设计形式、钢构造桥梁的制造技术和焊接技术工作都会影响到钢构造应力的分布状态。1.3钢构造桥梁的外部因素钢构造的桥梁产生影响的因素除上述两种因素以外，还有外部影响，这种影响直至钢构造的桥梁产生疲惫，外部影响主要包括昼夜温差，自然环境，强冻强高温天气等，还有外界给钢构造的桥梁施加压力，过往行车在行驶中出现的共振。焊接构件本身的应力的幅值和疲惫强度之间有着一定的关系，非焊接性构件的疲惫强度和应力的幅值有关联。2桥梁构造抗疲惫的设计计算方法2.1钢构

4、造桥梁构件连接疲惫的抗力方程式钢构造桥梁的疲惫抗力方程公式能够根据有关钢构造设计规范予以参考。2.2根据钢构造的实际应力情况加以计算桥梁钢构造需要承受的疲惫应力分为两种，即压应力与拉应力，主要的设计计算方法有下面几点。首先，桥梁钢构造的构件本身需要承受的疲惫应力属于拉应力，构建本身的设计要点是应力幅控制，因而应该运用有关容许应力的计算公式加以计算，公式是；其次，钢构造构件本身还会承受压应力，在进行抗疲惫设计计算工作时，应该结合应力比加以考虑，积极引入应力比修正系数并做好修正工作。3钢构造桥梁的疲惫设计方法由于钢构造本身具备一定属性，构造构造都会避免疲惫性受损坏的问题。而钢构造桥梁设计的方法三种

5、：安全寿命设计，损失容限设计以及无限寿命设计。在安全寿命的设计工作中，期能保障钢构造桥梁在某段时间范围内不能出现疲惫损坏，而构件应力的设计能够超过构件的疲惫极限数值。其次，损失容限设计方法需要在钢构造桥梁裂纹出现处的近地表或是外表进行。最后，无限寿命设计属于较为传统钢构造桥梁疲惫设计方法，这种设计方法用于钢构造桥梁设计阶段中，同时能简化钢构造桥梁的疲惫设计方式。4钢构造桥梁疲惫设计的关键要点在实际钢构造桥梁抗疲惫设计中，钢构造桥梁的疲惫荷载，验算位置，加载次数以及钢构件的条件确实定，均是疲惫设计工作的重点。4.1确定疲惫荷载钢构造桥梁设计与桥梁上行车数量的变化情况有一定的关联，在车型和车辆的间

6、距方面会存在一定的影响，而且在钢构造桥梁设计标准中有明文规定，需要根据钢构造本身的疲惫损伤程度将其折算成为标准的疲惫车辆，以及做好计算工作，并保证好各个疲惫车辆的总体重量能够相等。对线长度影响较小的局部做好相应的计算工作，并且根据相关规范做好轴重荷载的工作，轴重荷载公式如下：标准轴重荷载=1.1标准疲惫车轴重载荷。4.2准确确定验算位置钢构造桥梁的疲惫位置以及敏感的细节被称为验算位置，钢构造桥梁本身有众多地方需要进行疲惫验算，每一个焊缝趾，甚至是每一个节点均需要进行验算工作。这其中较为重要的是焊趾、冲孔、焊接缝根部等等。4.3加载次数确实定钢构造桥梁的疲惫设计工作需要重点计算疲惫应力工作，除此

7、以外，还应重视确定疲惫车轴距间的关系，影响线长度，还有疲惫车辆一次加载次数。根据钢构造桥梁本身的性质以及高构件的本身性能，一个轴重表示一次加载，根据效应相等原理应把复杂的应力循环转换成单个应力循环。4.4钢构件应知足的需求与条件根据桥梁设计标准、规范等文件的基本要求，在钢构造桥梁的设计时，选择的钢构造构件需要知足其承受弯曲与拉伸，应该采用长又圆的过渡型钢构件，有助于最大化减小钢构造的刚度。5结束语近年来我国钢构造桥梁总是会出现一些疲惫问题，需要桥梁设计者在设计经过中全面考量以及做好桥梁的抗疲惫设计工作，进而促进桥梁工程的发展。本文分析了影响钢构造桥梁疲惫性影响因素，提到了相关的设计计算方法与关键点，期望能给钢构造桥梁的抗疲惫设计工作有所帮助。