橋梁建設在我國的發(fā)展歷史悠久，最早在漢唐時期，我國就出現(xiàn)了浮橋，并且被廣泛的運用，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，橋梁建設也在逐漸更新，到現(xiàn)在，橋梁已經(jīng)成為各個城市和公路并肩的一種交通方式。在我們享受橋梁帶來的便利的同時，橋梁也出現(xiàn)了一些病害，使橋梁在發(fā)揮交通作用的時候，發(fā)生一些安全事故，造成了巨大的經(jīng)濟損失。本文筆者就針對鋼結(jié)構(gòu)引發(fā)的病害問題做詳細的分析。

一、我國橋梁使用現(xiàn)狀

1、交通荷載大

經(jīng)濟的飛速發(fā)展使我國在近些年汽車總量急劇上升，人們的生活水平的提高也大大增加了出行的頻率，以上種種情況最終的結(jié)果就是導致交通量變大，橋梁的荷載增加。在我國的很多城市都出現(xiàn)了不同程度的交通擁擠現(xiàn)象。為了解決這個問題，各個城市建設了很多高架橋以及立交橋，雖然緩解了交通沉重的負擔，但是橋梁的荷載也成了新的問題。交通量的增加使橋梁特別容易出現(xiàn)損害。

2、超載現(xiàn)象嚴重

首先，我國現(xiàn)在的橋梁中有很大一部分是在早期修建的，這些橋梁在修建的時候因為受到當時經(jīng)濟等方面的制約，所以荷載能力比較低。而這些早期建設的橋梁大部分又是處于交通緊要的地方，所以在交通量龐大的今天，經(jīng)常會出現(xiàn)超載的現(xiàn)象，導致橋梁的穩(wěn)定性遭到破壞。

其次，為了追求利潤，還有很多車輛違規(guī)超載，這些車輛的存在也使橋梁嚴重超載，在車輛行駛的過程中，橋梁受到交變荷載的作用，內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，尤其是一些細小的裂紋會逐漸擴大，留下安全隱患。

二、橋梁中的鋼結(jié)構(gòu)問題

1、設計方面

對于任何一個工程來說，設計都是核心，設計的優(yōu)劣在很大程度上直接決定工程的造價、質(zhì)量、施工的難易程度以及工期。自從改革開放之后，我國雖然也有一些優(yōu)秀的設計，但是大多數(shù)設計都存在著一定的問題，這些設計上的不合理不僅造成經(jīng)濟的浪費，還給工程質(zhì)量埋下了安全隱患，給我國橋梁建設技術(shù)的進步帶來了阻礙。尤其是鋼結(jié)構(gòu)的設計，基本是千篇一律，沒有創(chuàng)新，也很少采用一些新材料或者新結(jié)構(gòu)，在設計的過程中，沒有充分計算鋼結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)，往往為了追求穩(wěn)固的效果，隨意增大強度系數(shù)，造成了不必要的浪費，或者在參數(shù)計算中對實際使用情況考慮不全面，使橋梁在使用過程中出現(xiàn)失穩(wěn)以及應力屈服，這些都是鋼結(jié)構(gòu)橋梁的常見問題。

2、質(zhì)量方面

橋梁鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在選材方面，對于一個橋梁來說，鋼筋和混凝土是受力的主體，所以鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量直接影響橋梁的使用性能。所以對于鋼結(jié)構(gòu)的選材是非常重要的。在橋梁設計過程中，就要對一些特殊受力部位進行反復的計算和嚴密的檢測，確定其抗力系數(shù)以及抗震、彈性系數(shù)，然后根據(jù)設計標準確定鋼材的型號和數(shù)量。在制作鋼結(jié)構(gòu)的時候要嚴格按照規(guī)范進行操作，以保證橋梁的工程質(zhì)量，避免出現(xiàn)安全事故。

3、銹蝕現(xiàn)象

鋼材的主要成分是鐵，所以對于鋼材而言，銹蝕屬于自然現(xiàn)象，也是造成危害的主要原因。鋼結(jié)構(gòu)如果銹蝕到一定程度就會嚴重危及橋梁的安全使用。造成鋼材銹蝕的主要原因就是鋼結(jié)構(gòu)涂裝措施不到位，鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中，如果發(fā)生銹蝕，就會使結(jié)構(gòu)本身的受力能力降低，使橋梁在行車荷載的作用下，整體受力不穩(wěn)定，部分銹蝕嚴重的位置出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，嚴重影響橋梁的使用，嚴重的還會引發(fā)交通事故。

4、焊接工藝

鋼結(jié)構(gòu)主要是靠焊接工藝結(jié)合在一起的，焊接的原理是依靠金屬的再結(jié)晶實現(xiàn)的，在焊接接頭的地方如果焊縫的尺寸偏大就會使母材形成“過燒”現(xiàn)象，使構(gòu)件產(chǎn)生瞧去、變形，招致較大的焊接應力。同時，在焊接區(qū)域形成的焊接缺欠也屬于損傷的一種。這種焊接缺欠比較容易出現(xiàn)在構(gòu)造細節(jié)上。這些在焊接方面的細節(jié)都是會影響鋼結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定性的重要因素。如果處理不好，就會留下安全隱患。

5、不良細節(jié)構(gòu)造

不良的構(gòu)造細節(jié)會使幾何應力集中，這在鋼結(jié)構(gòu)設計中是最容易被忽視的問題，也是比較容易引發(fā)事故的原因之一。橋梁在使用過程中，幾何應力集中會出現(xiàn)疊加，在可變荷載的作用下，這些細小的損傷就會不斷擴展，導致疲勞應力的擴大，最終導致事故發(fā)生。橋梁是一個整體結(jié)構(gòu)，一些不起眼的細節(jié)可能就會使整個橋梁的受力系統(tǒng)遭到破壞，如果某個細小的構(gòu)造出現(xiàn)應力集中或者應力疲勞，就容易出現(xiàn)變形，使鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應力屈服。

綜上所述，對于鋼結(jié)構(gòu)的設計研究是非常重要的。

三、鋼結(jié)構(gòu)的完整性設計

（一）鋼結(jié)構(gòu)的完整性理念

橋梁是為了滿足交通運輸要求的產(chǎn)物。在現(xiàn)代橋梁建設中，鋼結(jié)構(gòu)屬于主體構(gòu)造，鋼結(jié)構(gòu)是把鋼材經(jīng)過焊接手段連接到一起組成的復雜的受力系統(tǒng)，具有承載性能和耐久性。雖然在設計的過程中，設計人員依照了相關設計規(guī)范的要求，但是也不能避免橋梁結(jié)構(gòu)在使用過程中發(fā)生破壞。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，國外的多起橋梁鋼結(jié)構(gòu)破壞事故都是因為局部損傷的擴展造成的。因為鋼結(jié)構(gòu)的局部破損難以發(fā)現(xiàn)并及時修復，所以往往會造成巨大的損失。近年來，橋梁鋼結(jié)構(gòu)的焊接結(jié)構(gòu)損傷和擴展引起了廣大設計人員的關注，人們開始更多的考慮如何才能保證橋梁鋼結(jié)構(gòu)的完整性。目前，最值得借鑒和參考的就是由國際焊接學會推出的“合于使用評定指南”和經(jīng)過國際公認的由英國中央電力局提出的“帶缺陷焊接結(jié)構(gòu)完整性評定方法”。完整性設計涉及在考慮了基本的強度以及剛度要求的基礎之上，重新強調(diào)了關聯(lián)耐久的斷裂和損傷，具有整體性、系統(tǒng)性以及綜合性的特點。

（二）焊接結(jié)構(gòu)的完整性設計

1、損傷的控制方式

（1）對于材料以及焊接接頭的強度和韌性要嚴格控制，盡量減少由于設計或者工藝因素對結(jié)構(gòu)造成的傷害，注意焊接接頭處的工藝處理，在焊接之后進行必要的 磨處理，避免由于焊接工藝不規(guī)范，影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）在焊接接頭的地方容易出現(xiàn)力學性能方面的改變，對于由于焊接缺陷導致的損害，不能只是通過提高母材的質(zhì)量進行控制，還要思考通過其他的方法解決應力屈服的問題。

（3）在焊接過程中，要盡量保證鋼結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，注意焊接材料的選擇以及和母材組配的方式，最好使用低組配。

（4）注意細節(jié)的處理，在實際使用過程中，往往是細節(jié)決定成敗，橋梁的鋼結(jié)構(gòu)損害大多是由于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性遭到破壞或者是由于受力不均勻出現(xiàn)應力屈服引起的，所以對于一些細節(jié)的設計要足夠的重視。

（5）鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕會直接影響應力情況，所以防腐措施要做好。目前常用的防腐措施包括涂料防腐和金屬防腐兩種，這就要求在涂裝處理操作中，要嚴格控制質(zhì)量，避免橋梁在使用過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。

2、鋼結(jié)構(gòu)完整性的設計要點

在橋梁鋼結(jié)構(gòu)的焊接中，接頭的形式應該根據(jù)受力需要的不同而有所區(qū)別，因為接頭組織的不均勻會導致其和母材在力學性能上存在一定的差異，此外，因為焊接殘余應力等細節(jié)造成幾何應力上的集中，這些對鋼結(jié)構(gòu)的完整性都會造成影響。所以，在設計的時候要注意以下要點：

（1）根據(jù)橋梁的實際使用情況以及荷載要求計算鋼結(jié)構(gòu)的應力系數(shù)，選擇合適的材料以及焊接形式；

（2）在一些關鍵結(jié)構(gòu)的細節(jié)設計中要注意不留死角，方便焊接、傳力簡潔、方便維修以及安裝；

（3）要做必要的壽命評估和損傷分析；在評估和分析的時候要根據(jù)具體的環(huán)境、荷載、細節(jié)和應力要求進行；

（4）注意細節(jié)設計，避免出現(xiàn)應力集中或者應力疲勞現(xiàn)象，有效防止應力屈服或者受力失穩(wěn)現(xiàn)象。

結(jié)束語：

目前，橋梁已經(jīng)成為經(jīng)濟發(fā)展，人們生活中不能缺少的一個重要組成，橋梁施工質(zhì)量的高低直接影響國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全，所以提高橋梁工程建設質(zhì)量勢在必行。本文筆者針對目前橋梁建設中鋼結(jié)構(gòu)存在的一些問題作了簡要的分析，并就鋼結(jié)構(gòu)的完整性問題作了分析，提出了采用正確的焊接工藝加強對焊接的質(zhì)量控制，以提高橋梁的施工質(zhì)量的理論，希望對橋梁建設可以起到一定的指導意義。