张耀文

中铁第五勘察设计院集团有限公司

1 引言

近年来钢结构桥梁在我国桥梁工程设计领域应用广泛，但钢结构桥梁疲劳设计问题也越来越突出。钢结构疲劳设计直接关系整个桥梁工程的安全性和耐久性，因此积极优化钢结构桥梁疲劳设计是非常必要的。

2 钢结构桥梁的疲劳

钢架桥梁结构自身的承压能力和稳定性能是影响其使用年限的根本性因素，还有一个最重要的影响因素为疲劳性问题。当周围的公路结构环境受到来自大自然的影响时，可能会因为钢架结构的疲劳性设计与实际标准之间误差太大，就会因为一些自然因素的变动而产生无法挽回的损失，主要表现为钢架结构的裂缝现象和断裂现象。钢结构桥梁的耐久性与疲劳密切相关。在重复性交变荷载作用下钢结构桥梁容易在焊缝处出现疲劳裂纹，随着疲劳裂纹不断加重会导致钢结构桥梁开裂，进而影响钢结构桥梁的正常使用。针对该问题，设计人员需要在钢结构桥梁设计之前就意识到疲劳设计的重要性，不断优化设计方案。

3 影响钢结构桥梁疲劳的因素分析

3.1 结构材料特性

影响钢结构桥梁疲劳的因素较多。其中最主要因素是结构材料的性能，主要有构件尺寸、钢材性能以及结构外表面缺陷等。但是钢材强度对结构疲劳性能的影响变化不明显，通常情况下钢材强度的提高仅能稍微提高结构的抗疲劳性能。可见对于疲劳强度控制的构件，如果选择强度较高的钢材显然是不经济的。……