钢结构桥梁抗疲劳设计特点
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。
国内外铁路桥梁规范抗疲劳设计方法分析 周尚猛;李亚东 【摘要】回顾中国铁路钢桥设计规范的抗疲劳设计方法,阐述英国BS5400规范和欧洲规范Eurocode3的抗疲劳设计条文,分析比较这些规范抗疲劳设计方法.英国规范和欧洲规范采用了无限疲劳寿命方法和有限疲劳寿命相结合的方法,中国铁路桥规使用的是无限疲劳寿命方法,各国规范均不同程度地使用了概率的方法来处理影响结构疲劳的因素.在特殊结构细节分类和构造细节热点名义应力的计算方法上,英国BS5400及欧洲规范都进行了详细的规定,并且对于剪应力疲劳在欧洲规范中有了较为详尽的计算方法. 【期刊名称】《铁道标准设计》 【年(卷),期】2010(000)003 【总页数】4页(P46-49) 【关键词】疲劳设计;铁路桥规;BS5400;EUROCODE3 【作者】周尚猛;李亚东 【作者单位】西南交通大学土木工程学院,成都,610031;西南交通大学土木工程学院,成都,610031 【正文语种】中文 【中图分类】U442.5+1 1 概述
在桥梁工程中,诱发疲劳的外因主要是结构承受的活载(车辆荷载、风荷载等)及其引发的桥梁振动[1]。随着我国交通运输荷载的增加,桥梁结构疲劳日益成为广泛关注 的问题。各国规范的抗疲劳设计方法一般都从结构热点应力、疲劳损伤累积法则和疲劳破坏概率的角度对桥梁结构进行考察,但这些规范在上述几个方面考虑的方法 也不尽相同。BS5400和欧洲规范,对于结构热点应力的计算方法、荷载谱的假定 和抗疲劳概率设计分析方法都做了详细的研究,其中在构件疲劳热点应力计算方面 的研究在我国规范中描述较少。本文主要从上述3个方面阐述英国BS5400规范、欧洲规范(EUROCODE3)和中国铁路规范的抗疲劳设计方法,并对其研究方法和进 展作了分析比较。 2 中国铁路桥梁规范疲劳设计方法 我国铁路钢桥疲劳设计经历了笼统单一安全系数下容许应力设计(1951年、1958 年设计规范、规程)、分细节容许应力设计(1974年、1985年、1996年设计规范)、考虑累计损伤的分细节应力幅容许应力设计(2000年设计规范)3个阶段,不同时期 疲劳设计强度与相应采用的设计方法密切相关,自成体系,确保安全[2～3]。 在有了栓焊钢梁的经验和试验数据之后,1975年桥规对疲劳认识更加深入,相应疲 劳计算的方法更加具体化了。具体表现在将铁路钢桥的常见细节分门别类,不同的 构造细节采用不同的疲劳验算公式,而且在疲劳构造细节验算时考虑了循环应力比 的影响。1985年和1996年设计规范的疲劳验算方法基本与1975年规范相同,仅 个别部分进行了归纳和调整。 1996年铁道部将芜湖长江大桥正桥钢梁疲劳研究列为科技发展计划项目,针对各种焊接细节、焊接工艺做了大量试验,进行分析研究。芜湖长江大桥首次采用厚板焊接,封闭式整体节点,焊接部位大量增多,构件具有较大的焊接残余应力,故我国以往的铁路钢桥规范已经不能满足我国工程实践的要求。因此在科研和实践的基础上1999年桥规及2005年桥规在疲劳设计计算上做了较大更新。主要体现在：(1)将
钢结构基本知识 用型钢材或钢板制成基本结构，根据使用要求，通过焊接或螺栓连接等方法，按照一定规律组成的承载机构叫钢结构。钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛，如钢结构桥梁、钢结构厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机构等。 一、钢结构的特点： 1、钢结构自重较轻 2、钢结构工作的可靠性较高 3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4、钢结构制造的工业化程度较高 5、钢结构可以准确快速地装配 6、容易做成密封结构 7、钢结构易腐蚀 8、钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1、炭素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等 2、低合金高强度结构钢 3、优质碳素结构钢及合金结构钢 4、专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。 《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容： （1）高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 （2）空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD****。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 （3）轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。
欧标钢结构设计手册疲劳 一、疲劳荷载 1. 恒载：包括结构自重、附加荷载等，是钢结构设计中需要考虑的主要荷载之一。 2. 活载：包括楼面荷载、屋面荷载、雪荷载等，是钢结构设计中需要考虑的动态荷载之一。 3. 风载：包括风压、风速等，是钢结构设计中需要考虑的外部荷载之一。 4. 地震荷载：包括地震烈度、地震加速度等，是钢结构设计中需要考虑的地震荷载之一。 二、疲劳设计方法 1. 基于可靠度的设计方法：通过确定结构的可靠度指标，利用概率论和数理统计方法进行设计。 2. 基于断裂力学的设计方法：通过研究材料和结构的断裂行为，利用断裂力学原理进行设计。 3. 基于损伤力学的方法：通过研究材料和结构的损伤演化规律，利用损伤力学原理进行设计。 三、疲劳计算公式 1. 基于S-N曲线的疲劳计算公式：根据试件或结构的应力-寿命曲线（S-N 曲线），通过应力幅值和平均应力等参数计算疲劳寿命。 2. 基于Miner线性累积损伤理论的疲劳计算公式：根据试件或结构的应力-寿命曲线和循环次数，利用Miner线性累积损伤理论计算疲劳寿命。 3. 基于弹塑性理论的疲劳计算公式：通过弹塑性理论分析材料的应力应变关系，利用弹塑性理论计算疲劳寿命。 四、疲劳安全系数 1. 安全系数定义：在疲劳设计中，安全系数是指结构或构件在承受疲劳荷载时，能够保证结构或构件不发生破坏或失效的系数。 2. 安全系数确定：在欧标钢结构设计手册中，安全系数的确定通常采用以下两种方法：（1）根据结构或构件的重要性程度和所承受的荷载等级等因素进行确定；（2）根据结构或构件的实际试验数据和相关规范进行确定。
五、疲劳极限状态 1. 定义：疲劳极限状态是指结构或构件在承受疲劳荷载时，其最大应力值达到了材料所能承受的最大强度极限或屈服极限的状态。 2. 判断标准：在欧标钢结构设计手册中，通常采用以下两种方法来判断结构或构件是否达到了疲劳极限状态：（1）根据结构或构件的实际试验数据和相关规范进行判断；（2）根据结构或构件的应力-寿命曲线进行判断。 六、疲劳验算流程 1. 确定结构或构件的重要性和所承受的荷载等级等因素。 2. 根据结构或构件的实际试验数据和相关规范确定安全系数。 3. 根据结构或构件的应力-寿命曲线进行疲劳验算。 4. 根据验算结果采取相应的控制措施。 5. 对结构或构件进行定期的监测和检测。 七、疲劳控制措施 1. 优化结构设计：通过优化结构设计，降低结构或构件的应力幅值和平均应力等参数，从而延长结构或构件的疲劳寿命。 2. 提高材料性能：通过提高材料的抗疲劳性能和抗腐蚀性能等参数，从而延长结构或构件的疲劳寿命。 3. 加强维护管理：通过加强维护管理，定期对结构或构件进行检查、维修和更换等措施，从而延长结构或构件的疲劳寿命。 4. 采用先进技术：通过采用先进的检测技术和控制技术等措施，及时发现和处理结构或构件的疲劳损伤问题，从而延长结构或构件的疲劳寿命。 八、疲劳监测与检测 1. 监测目的：通过对结构或构件进行定期的监测和检测，及时发现和处理结构或构件的疲劳损伤问题，从而保障结构或构件的安全性和可靠性。 2. 监测方法：在欧标钢结构设计手册中，通常采用以下两种方法进行监测和检测：（1）无损检测方法：通过采用超声波、射线等无损检测技术对结构或构件进行定期的检测；（2）有损检测方法：通过采用钻孔取芯、切割取样等有损检测技术对结构或构件进行定期的检测。 九、疲劳监测与检测
钢结构桥梁抗疲劳设计的解析 摘要：随着我国的经济的快速发展，公路桥梁建设项目越来越多。公路钢结构 桥梁具有跨径大、自重轻等特点，由于长期承受自重和车辆荷载循环作用的影响，由于钢结构桥梁应力分布不均，各部分具有不同的疲劳强度，除此以外还有桥梁 自身的截面发生突变以及焊接连接的部分和反复应力等等情况造成的裂纹，久而 久之会导致桥梁断裂的发生。由于上述的原因，不同的安全隐患存在于桥梁的服 役期间，因此在进设计考虑的时候应当从全局上来进行桥梁结构的设计。对于疲 劳设计而言，在我国现行公路桥梁钢结构设计规范中相对落后，从公路的疲劳问 题来看，我们现有的研究认知还不是很全面，因此能够对公路以及桥梁的疲劳进 行设计是一项十分必要的工程。为了降低钢结构桥梁出现疲劳问题的几率，在制 订抗疲劳设计方法时，就需要先对影响钢结构桥梁疲劳的因素进行仔细研究。 关键词：钢结构桥梁；抗疲劳设计方法；研究 1影响钢结构桥梁疲劳的因素 1.1 钢结构材料特性 钢结构材料特性的好坏是会直接影响到公路以及桥梁的抗疲劳强度的，其特性所受的影 响比较多，除了材料本身的性能之外，钢结构的大小也对其抗疲劳强度造成一定的影响，在 起初只有一点点的小裂纹出生，随着时间的推移，之前产生的小裂纹会越来越大，其疲劳的 性能也会随之增加，除此以外钢结构的强度增强也会使得其疲劳性能增加，由于这样的原因，还是应当使用强度较为合适的材料。一般的情况下我们能够总结出，当钢结构表面具有比较 高的应力的时候，钢结构的表面在之前一般都会产生裂纹。 1.2钢结构内部和外部因素 会对公路结构桥梁疲劳性能而言，钢结构内部因素和外部因素也会对其造成影响，疲劳 的性能会因此而发生一定的变化。公路桥梁的建设结构以及每一个钢构件之间的连接形式都 是钢结构构造的一个方面，影响钢结构应力分布的因素包括焊接技术、钢结构制造、焊接处 理方法、设计方法等。钢结构自身缺陷也会影响疲劳性能，除此以外钢结构疲劳的产生还会 受到其他外部环境因素的影响，外部影响因素一般包括自然环境发生变化、昼夜温差变化过大、外界施加给桥梁的压力、强冻强高温等。在焊接构件应力幅值和疲劳强度间，存在紧密 联系。 2钢结构桥梁抗疲劳设计的方法 2.1无限寿命设计 在研究无限寿命的设计时，应当保证设计时的疲劳应力应当比钢结构的疲劳极限值低， 变幅循环应用表现出交变应力状态，在构件等效等幅值疲劳极限强度下，设计按照最大应力 幅展开。无限寿命的这种设计方式和其他的设计方法比属于比较简化的设计方法，其设计构 建是属于比较笨重的。想要将材料的潜能发挥出来，必须将设计应用水平不断提高。 2.2安全寿命设计 在一定的使用周期内不发生疲劳破坏的设计为安全寿命设计。图1中为疲劳寿命的一个 S－N曲线，这个曲线的主要目的就是为了能够保证构建在规定的期限内能够进行使用。可利 用加载序列和频率，对运营历程进行预测结构，同时对于一些潜在的裂纹进行应力历程的分析。当结构不同的时候运营的载荷也不同，疲劳的损伤估算也是根据一定的雷击损伤进行估 算的。通常情况下是以S－N曲线来作为设计根据的，也可根据应变－疲劳寿命曲线进行设计，其中，S－N曲线属于名义应力有限寿命设计，通常应用于计算高周疲劳中，而应变－疲 劳寿命曲线属于局部应力应变法，通常应用于低周疲劳。在整个队桥梁进行设计的过程当中，要考虑各方面的问题，比如说桥梁的运营以及车辆的荷载等等，除此以外桥梁在使用过程当 中耐性的退化以及功能的退化都是我们应当考虑的问题。在设计过程中，要考虑运营、施工、维修管理、后期维护的可行性及结构构造替换费用、周期等。要能够在建立疲劳抗力的方程 时进行分类，同时能够衔接上全寿命的设计理念，降低替换构造的价格。
钢结构桥梁疲劳度研究进展 随着社会的快速发展和交通量的不断增长，钢结构桥梁在公路和铁路工程中的应用越来越广泛。然而，由于车辆载荷的复杂性和材料性能的退化，钢结构桥梁的疲劳问题日益突出。因此，对钢结构桥梁疲劳度的研究具有重要意义。本文将概述近年来钢结构桥梁疲劳度研究的主要方法和成果，并分析其存在的问题和发展趋势。 钢结构桥梁疲劳度研究主要涉及两个方面：疲劳性能和疲劳寿命。疲劳性能是指材料在反复载荷作用下的抗疲劳能力，而疲劳寿命则是指材料在疲劳作用下的寿命。近年来，国内外学者针对钢结构桥梁疲劳度进行了广泛研究，提出了许多有用的理论和模型。然而，由于钢结构桥梁的复杂性，仍存在许多不足之处，需要进一步探讨。 目前，国内外对于钢结构桥梁疲劳度的研究主要集中在疲劳性能和疲劳寿命两个方面。在疲劳性能方面，研究者通过试验和数值模拟方法，研究了不同应力水平、应力幅值和循环次数对钢结构桥梁疲劳性能的影响。在疲劳寿命方面，研究者利用概率统计方法和损伤力学理论，预测了钢结构桥梁的疲劳寿命。然而，现有的研究多集中在某一具体因素对疲劳度的影响上，缺乏对多因素耦合作用的深入研究。 钢结构桥梁疲劳度的研究方法主要包括传统疲劳度研究方法和先进
仪器测量方法。传统疲劳度研究方法包括应力-寿命法和应变-寿命法等，通过控制应力或应变水平，研究材料的疲劳性能和寿命。先进仪器测量方法包括超声波检测、磁粉检测和射线检测等，通过无损检测技术，评估结构的疲劳损伤和寿命。然而，传统方法仅能对材料局部进行检测，难以对整体结构进行评估，而先进仪器测量方法则对检测设备和技能要求较高，推广应用受到一定限制。 近年来，钢结构桥梁疲劳度的研究成果颇丰。在理论研究方面，研究者提出了多种有用的疲劳模型和计算方法，为分析结构疲劳提供了有力支持。在应用实践方面，针对不同类型和规模的钢结构桥梁，进行了大量的试验和实桥监测，为提高结构安全性和耐久性提供了宝贵经验。 然而，钢结构桥梁疲劳度的研究仍存在不足之处。现有研究多集中于实验室条件下的疲劳性能测试，难以真实反映实际服役条件下的疲劳行为。由于钢结构桥梁设计、施工和运营过程中的不确定性，结构疲劳性能和寿命预测的准确性有待进一步提高。针对复杂服役环境下的钢结构桥梁疲劳性能退化机制和寿命预测方法的研究尚不充分，亟需加强。 钢结构桥梁疲劳度的研究对提高结构安全性和耐久性具有重要意义。
第八章钢结构的脆性断裂和疲劳 8.1钢结构脆性断裂及其防止 8.1.1 脆性断裂破坏 1.定义 从宏观上讲，最近破坏的主要特征表现为断裂时伸长量极其微小，(例如生铁在单向拉伸断裂时为0.5%～0.6% )。如果结构的最终破坏是由于其构件的脆性断裂导致的，那么我们称结构发生了脆性破坏。对于脆性破坏的结构。几乎观察不到构件的塑性发展过程，往往没有破坏的预兆，因而破坏的后果经常是灾难性的。工程设计的任何领域，无一例外地度都要求避免结构的脆性破坏(如在钢筋混凝土结构中避免设计超筋梁)，其道理就在于此。 2.脆性断裂破坏分类 ①过载断裂：由于过载，强度不足而导致的断裂。这种断裂破坏发生的速度通常极高(可高达2100m/s),后果极其严重。在钢结构中，过载断裂只出现在高强钢丝束、钢绞线和钢丝绳等脆性材料做成的构件。 ②非过载断裂：塑性很好的钢结构件在缺陷、低温等因素影响下突然呈现脆性断裂。③应力腐蚀断裂：在腐蚀性环境中承受静力和准静力荷载作用的结构，在远低于屈服极限的应力状态下发生的断裂破坏成为应力腐蚀断裂。它是腐蚀和非过载断裂的综合结果。一般认为,强度越高则对应力腐蚀断裂越敏感。对于常见碳钢和低合金钢而言,屈服强度大于700Mpa时,才表现出对应力腐蚀断裂比较敏感。据一项1974年的调查报告称,我国铁路桥梁的高强度螺栓在十几年间约有五千分之一发生了应力腐蚀断裂。此后采用20MnTiB 钢和35VB代替40B钢,情况大有改善。 ④疲劳断裂与腐蚀疲劳断裂：在交变荷载作用下，裂纹的失稳扩展导致的断裂破坏称为疲劳断裂。疲劳断裂有高周和低周之分。循环周数在10的5次方以上者称为高周疲劳,属于钢结构中常见的情况。低周疲劳断裂前的周数只有几百或几十次,每次都有较大的非弹性应变。典型的低周破坏产生于强烈地震作用下。环境介质导致或加速疲劳裂纹的萌生和扩展称为腐蚀疲劳。 ⑤氢脆断裂：氢可以在冶炼和焊接过程中侵入金属造成材料韧性降低而可能导致的断裂。焊条在使用前需要烘干，就是为了防止氢脆断裂。 3.脆性断裂破坏的原因 ⑴焊缝缺陷的存在，使裂纹萌生的概率增大。 ⑵焊接结构中的数值可观的残余应力，作为初应力场，与荷载应力场的叠加导致驱动开裂的不利应力组合。 ⑶焊缝连接通常使结构的刚度增大，结构的变形，包括塑性变形的发展受到更大的限制。尤其是三条焊缝在空间相互垂直时。
公路钢桥抗疲劳设计概述 摘要：基于疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因，应对疲劳设计给于相当的重视。本文对我国公路桥梁疲劳设计问题进行了简述，并对国外规范进行了总结。提出了我国疲劳验算的缺陷和制定与完善公路钢桥疲劳规范的迫切性。 关键词：公路钢桥；疲劳设计；荷载模型 abstractbased on fatigue and fracture is the most likely reason in failure of steel members. this paper, resumed the design of highway bridge fatigue problems in our country, and summarized foreign standard. puts forward the defects of fatigue calculation in our country and the urgency to formulate and perfect highway steel bridge fatigue specification. key words: highway steel bridge; fatigue design; load model 中图分类号：u448.14文献标识码： a 文章编号： 1疲劳研究的必要性 公路钢桥的疲劳是指在车辆荷载的反复作用下构件在低于钢材 屈服强度的情况下发生的脆性破坏。[1]钢结构构件最常遇到三种破坏形式：拉构件强度破坏、压构件失稳破坏、反复拉压构件疲劳断裂。其中疲劳与断裂是钢构件失效的最可能原因。据美国1982 统计结果，80%-90%钢桥的破坏与疲劳断裂有关，1967年美国西弗吉利亚州的point pleasant大桥在没有任何征兆的情况下突然倒
钢桥设计规范 钢桥设计规范是指在设计钢构桥梁时，需要遵守的一系列标准和规范。以下是一份简要的钢桥设计规范，共计1000字。 1. 强度设计规范 钢桥的强度设计需要符合相关规范，如GB 50017-2017《钢结 构设计规范》。根据桥梁的不同使用要求和跨径，采用相应的强度设计方法，确保桥梁在使用过程中的稳定性和安全性。 2. 荷载设计规范 在设计钢桥时，需要考虑各种荷载的作用，如自重、活载、风荷载、地震荷载等。根据GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》和JTG/T 3360-2018《公路桥梁及涵洞设计规范》，确定合理 的荷载组合和荷载分布。 3. 断面设计规范 钢桥的断面设计需要符合相关规范，如GB 50017-2017《钢结 构设计规范》和JTG/T D11-2014《公路桥涵概要设计规范》。根据荷载和跨径，选择合适的断面形式，同时考虑刚度、抗弯承载力、抗剪承载力等因素。 4. 防腐设计规范 钢桥的防腐设计是非常重要的，可采用喷涂、热浸镀锌、热喷镀锌等方法进行防腐处理。同时，应根据环境条件和使用要求，选择合适的防腐等级和防腐材料。具体的规范参考GB 50017-2017《钢结构设计规范》和JTG/T D11-2014《公路桥涵概要 设计规范》。
5. 桥面系设计规范 桥面系是指桥梁的上部结构，包括桥面铺装、人行道、栏杆等。钢桥的桥面系设计应符合相关规范，如JTG D60-2015《公路 桥梁设计细则》和JTJ 041-97《公路桥面铺装设计规范》。根 据桥梁的使用要求和荷载，确定合适的桥面铺装材料和结构形式。 6. 疲劳设计规范 钢桥在使用过程中，容易受到疲劳损伤的影响，因此需要进行疲劳设计，确保桥梁的抗疲劳性能。疲劳设计规范可参考 JTG/T 3360-2018《公路桥梁及涵洞设计规范》和GB/T 13793-2016《构筑物疲劳设计与评定规范》。 7. 桥墩设计规范 钢桥的桥墩设计应符合相关规范，如GB 50009-2012《建筑结 构荷载规范》和JTG/T D11-2014《公路桥涵概要设计规范》。根据桥梁跨径、荷载和地基条件，确定合适的桥墩类型和尺寸。 8. 桥梁施工技术规范 在钢桥的施工过程中，需要遵守相关技术规范，如JTG/T B01-2014《公路桥梁施工及验收技术规范》。确保施工过程中的安全性和质量。 综上所述，钢桥设计规范是确保钢桥在使用过程中安全可靠的基础，设计人员需要根据相关规范和标准进行设计，同时考虑
3 钢桁梁 由于钢材具有强度高、材质均匀、塑性及韧性良好和可焊性好等诸多优点；因此，用钢材建造的桥梁——钢桥具有如下特点： （1）跨越能力大。由于钢材的强度高，在相同的承载能力条件下；与钢筋混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥的自重较轻，最适合于建造大跨度的桥梁。 （2）最适合于工业化制造。钢桥构件一般都是在专业化的工厂由专用设备加工制作，不受季节的限制，加工制造速度快、精度高，质量容易得到控制，因而工业化制造程度高。 （3）便于运输。由于钢桥构件的自重较轻，特别是在交通不便的山区便于汽车运输。 （4）安装速度快。钢桥构件便于用悬臂施工法拼装，有成套的设备可用，拼装工艺成熟。 （5）钢桥构件易于修复和更换。 （6）钢材易锈蚀，故钢桥的养护费用高。另外，钢桥须防火，在列车通过时噪音大，故不宜在闹市区建造铁路钢桥。 钢桥可以根据不同的条件要求建成多种形式，其种类比其他材料制造的桥梁更多，主要可分为梁式体系、拱式体系及组合体系。 1.梁式体系
按力学图式分梁式体系又可分为简支梁、连续梁、悬臂梁；按主梁的构造 形式分有板梁桥、桁梁桥、箱梁桥、结合梁桥。 2.拱式体系 按力学图式分拱式体系可分为有推力拱和无推力拱；按拱肋的构造形式分有版式、桁式、箱式。 3.组合体系 这类桥型包括吊桥和斜拉桥，都是利用高强钢索来承重，吊桥（又称悬索桥）的承重构件是高强度钢索，恒载轻，跨越能力大。斜拉桥的承重构件是斜拉索和梁，其钢梁可以是板式、桁式或箱式，恒载较轻，风动力性能较吊桥好，故发展很快。 钢桥主体结构所用的钢材主要是碳素钢和低合金钢。20世纪50年代我国钢桥主要采用普通碳素钢—A3钢，该钢材由于含碳量较高 （0.14～0.22%），可焊性差，只能进行铆接连接，如武汉长江大桥的主桥采用A3钢，该桥为连续铆接钢桁梁。用A3钢建造大跨度桥梁时，构件截面尺寸大，从而增加用钢量并使钢桥的自重加大，因此，20世纪50年代后期，我国开始研究在钢桥上采用能够焊接的国产高强度低合金钢—16q钢和16Mnq钢，如南京长江大桥采用16Mnq，屈服点为340MPa，它比用A3钢节约钢材约15%。20世纪70年代，我国又成功研制出强度更高的15MnVNq钢，屈服点是420MPa，又比用16Mnq钢节约钢材10%以上。21世纪，我国研制出另一种新型的桥梁用钢—14MnNbq钢，屈服强度为340MPa，该钢材的主要特点是可焊接
桥梁结构的疲劳性能与寿命 桥梁作为基础的交通设施，承担着连接两岸的重要功能。然而，长 期以来，桥梁的安全问题一直备受关注。疲劳性能和寿命是桥梁结构 中最重要的考虑因素之一，它们直接关系到桥梁的稳定性和使用寿命。本文将探讨桥梁结构的疲劳性能与寿命，并介绍一些提高桥梁寿命的 方法。 一、疲劳性能的意义及影响因素 疲劳性能是指结构在循环荷载作用下的抗疲劳能力。桥梁长期以来 承受车辆荷载、风荷载等外力的作用，这些荷载会产生很高的应力集 中和应力循环。长期以来的研究发现，这些循环应力会导致钢材或混 凝土材料中的微裂纹逐渐扩展，进而形成裂缝，最终导致桥梁的疲劳 破坏。因此，疲劳性能是评估桥梁安全性能的一个重要指标。 影响桥梁疲劳性能的因素主要包括荷载、结构材料和设计合理性。 荷载是由车辆行驶引起的动荷载和气候条件引起的静荷载。荷载的大 小和频率都对桥梁的疲劳性能有一定的影响。此外，结构材料的强度、延伸性和韧性等性能也直接关系到桥梁的疲劳寿命。设计合理性是指 桥梁结构的布局、支座位置、横断面形状等方面的设计是否合理。合 理的设计可以减少应力集中，提高桥梁的疲劳寿命。 二、寿命评估方法 为了评估桥梁的寿命，研究人员通常使用疲劳寿命估算方法。最常 见的方法是应力幅-寿命曲线法。这种方法通过测量不同应力幅下的疲
劳寿命，绘制应力幅与寿命之间的关系曲线。然后，在实际应力幅下，通过外推曲线，计算出桥梁的预计寿命。 此外，还有一些基于损伤累积的可靠性方法，如线性累积损伤法（Palmgren-Miner准则）。根据这种方法，将疲劳循环分解为若干应力幅较小的循环，并将其分别作为最小寿命循环。通过计算所有循环的 寿命，累积到平均寿命，从而评估桥梁的寿命。 三、提高桥梁寿命的方法 为了提高桥梁的寿命，需要从设计、施工和养护等方面进行综合考虑。 1.合理设计：在桥梁的初步设计阶段，应考虑荷载特点、材料性能 和结构形式等因素，合理确定桥梁的结构参数，减少应力集中和循环 应力。 2.材料选择：在桥梁的材料选择上，应选用高强度、高韧性和耐腐 蚀性能好的材料，以提高桥梁的疲劳性能和寿命。 3.施工质量保证：施工过程中应采取相应的施工措施，确保桥梁的 质量符合设计要求。包括焊接工艺、预应力张拉工艺等方面的合理控制，以减少结构缺陷和应力集中。 4.定期养护：经过一段时间的使用，桥梁会出现疲劳破坏的迹象。 定期养护是及时发现并修复这些破损部位的关键。包括钢结构表面处理、防腐涂层的修复和混凝土的维修等。
桥梁钢结构设计要点分析 摘要：随着交通和基础设施的快速发展，桥梁作为连接城市和地区的重要工 程之一，其设计和施工变得越来越复杂。其中，钢结构作为一种常用的桥梁构造 材料，具有高强度、较小的自重和优良的抗震性能，在桥梁工程中扮演着重要角色。因此，深入掌握桥梁钢结构设计要点，对确保桥梁的安全性、可靠性和经济 性至关重要。基于此，本篇文章对桥梁钢结构设计要点分析进行研究，以供参考。 关键词：桥梁；钢结构；设计要点 引言 桥梁作为现代交通运输和基础设施建设的重要组成部分，其安全性和可靠性 对社会发展至关重要。钢结构作为一种常见的桥梁构造材料，具有优秀的性能特点，可以满足各种复杂工况下的需求。然而，在设计过程中，需要考虑到诸多因素，如不同类型桥梁的要求、荷载条件、材料强度和连接方式等。因此，深入分 析桥梁钢结构设计要点，并合理运用相关原理和方法，对确保桥梁的安全、可靠 和经济起着重要作用。 1桥梁钢结构设计具有以下特点 1.1高强度 钢材具有较高的抗拉强度和屈服强度，可以满足桥梁跨度大、承受大荷载的 需求。相比之下，其他构造材料如混凝土或木材的强度较低。 1.2轻量化 相对于其他材料，钢材具有较小的自重，可以减少桥梁自身的荷载，降低了 桥梁的建造成本和施工难度。 1.3可塑性
钢材具有较好的可塑性，在设计中能够满足多样化的形状和结构要求，灵活 性较高。钢材还可以通过焊接、螺栓连接等方式进行组装和拼接，方便施工。 1.4抗震性能好 钢材具有优良的抗震性能，能够在地震等自然灾害中提供稳定和安全的支撑。 1.5可持续性 钢材是可回收利用的材料，具有良好的可持续性。桥梁钢结构的设计和施工 过程也可遵循可持续发展的原则，减少对环境的影响。 1.6经济性 由于钢材具有高强度和轻量化特点，采用钢结构可以节省材料成本，降低施 工成本。同时，钢结构的施工速度较快，能够缩短工期，减少工程造价。 2桥梁钢结构设计面临的问题 2.1荷载计算 正确评估桥梁在使用阶段所承受的各种荷载是桥梁设计的基本要求之一。然而，荷载计算涉及复杂的力学理论和实际工况的考虑，如车辆荷载、风荷载、地 震荷载等。准确估计这些荷载对桥梁结构产生的影响，以及如何有效地分配和传 递荷载，是设计中的一项关键挑战。 2.2结构分析 桥梁钢结构的分析需要科学的方法来模拟结构行为并预测其受力状态。这涉 及到使用数值分析软件、有限元分析等方法来模拟和解析桥梁结构的力学性能。 有效的结构分析可以帮助设计师找出潜在的问题，并优化设计，以确保桥梁满足 强度、刚度和稳定性等要求。 2.3监测与维护
公路桥梁设计中的安全性和耐久性设计 研究 摘要：近些年，我国经济持续稳定发展，促进了城市规模的扩大，也让各种 市政路桥工程项目的规模扩大，数量增多，让施工水平得到了进一步的提升。为 了顺应时代的发展，在开展市政路桥工程设计工作时，需要综合考虑到不同方面 的因素，达到安全性和耐久性设计的目标，规范设计的流程，保障设计的效果， 为后续施工工作的开展奠定良好的基础。基于此，文章对公路桥梁设计中的安全 性和耐久性设计工作优化策略进行了研究，以供参考。 关键词：桥梁工程；设计要点；优化策略 1安全性与耐久性在公路桥梁设计中的重要性分析 公路桥梁工程项目的安全性通常指的是公路桥梁所具备的防塌陷能力、抗震 裂能力与抗破坏能力，安全性是衡量工程质量的重要指标之一。在公路桥梁设计 的过程中，施工工艺结构整体以及建设材料，都有可能对公路桥梁的安全性产生 影响。要求设计人员在设计时掌握设计要点，对多方面进行综合考虑与分析，才 能保障桥梁工程的可靠与稳固。公路桥梁工程项目的耐久性指的是在公路桥梁建 成以后，可以在规定运行年限内正常使用的能力。耐久性也是衡量工程质量的重 要指标之一，其与公路桥梁工程项目的使用寿命有着密切的关系。如果某公路桥 梁设计使用年限为50年，但在实际投入使用20年以后，便出现了严重的质量问 题无法继续正常使用，如裂缝、塌陷或损坏等，则说明该公路桥梁工程存在严重 的耐久性设计问题。随着近年来我国土木工程行业的不断发展，越来越多新技术 与新材料开始被广泛的应用于公路桥梁工程项目当中。在新时期，我国的公路桥 梁工程项目的规模也变得越来越大，公路桥梁工程项目的建设类型呈多样化发展。公路桥梁工程项目在发展的同时，也暴露出了许多问题，这些问题主要集中在安 全性与耐久性方面。部分设计人员在设计的过程中不注重公路桥梁的安全性与耐 久性，在公路桥梁实际投入使用以后，出现了路面裂缝、隧道塌方、桥垮塌陷、
建筑用钢的韧性和抗疲劳性 文章来源：法钢 建筑钢材是一国经济发展的支柱材料。经济发展的国家的状态可以从钢铁的年人均消费量来衡量。一目了然世界部分国家的钢材消费。具有强大的生产基地的国家，如德国和日本的人均钢铁消费量要高得多。 数字说话的钢铁行业在国内的巨大增长潜力。刚刚开始其对城市化和工业化的经济发展。钢铁生产是一个核心产业在每一个国家，被认为是“战略”对国家的发展。在过去的五年中，孟加拉国钢铁行业已经发生了质的变化，其大部分结构钢目前正在生产的高强度。而高强度，减少钢材消耗也提出了脆性破坏的危险，如果适当的关注，是不是在钢铁生产过程链支付给质量保证，确保在设计和施工经济。 近年来，孟加拉国建筑行业也发生了质的变化。迄今为止，正在设计和建造的最常见的结构是为商业及住宅用途钢筋混凝土建筑框架。近年来多层工业建筑，大多是在服装行业，已建成。在城市中心天桥是又一个新的发展。天桥和多层工业大厦都高度密集的钢结构建筑。一个典型的天桥需要每公里钢筋2,500吨。这还需要另外300吨每公里预应力钢束的。 地震地面运动赋予超越钢铁和建筑框架或天桥路段的屈服强度应力可能会经历相当大 的“塑料旋转”和形成“铰链”。此塑料旋转吸收大部分地震能量，并防止建筑物或天桥的灾难性的崩溃。在一个“塑性铰”类型的故障建筑物被损坏，无法修复，短期崩溃。应当指出，在形成塑料铰链承载的钢增加容量。因此，钢的韧性属性是防止灾难性的崩溃的唯一和最重要的要求。 美国混凝土协会（ACI）和孟加拉国国家建筑规范（BNBC）要求钢衡量的抗拉强度的比值，以屈服强度作为确保安全结构的抗震设计提供了依据延展性。工业建筑物或天桥可被认为具有40至50岁之间的使用寿命。 总之，钢的“韧性”属性保持固有潜和“未使用的”在该结构的寿命。如果在结构的寿命不会发生大地震钢的“延展性”保持不变。另一方面钢的“疲劳”属性“用完”逐渐在该结构的使用寿命。无论是钢和混凝土变得更容易受到破坏的结构的使用寿命的末尾。这是其中一个原因，老建筑和桥梁变得更加危险使用其有效使用寿命后之一。
钢-UHPC组合梁桥应用实例研究 摘要：UHPC作为一种力学性能优异的高强度材料，具有超高的抗压强度和抗疲劳特性，现已被广泛应用于桥梁工程领域。本文以某一人行天桥工程为例，利用MIDAS/CIVIL有限元计算软件进行空间有限元模拟，分析钢-UHPC组合梁桥在荷载组合效应下，主梁的变形、内力、应力、结构基频等特性。 关键词：城市桥梁；钢-UHPC组合梁桥；有限元；设计 作者简介：刘洋（1989-），男，湖南，工程师，主要从事桥梁勘察设计工作。Email:****************，手机:152****6409 1 项目背景 本文研究的项目为湖南工商大学过街天桥。新建桥梁上跨桐梓坡路，桐梓坡路近期道路宽度33m，远期规划道路宽度46m，同时道路中线下约14.5m为地铁6号线区间段，桥梁无法落墩，故经多次方案研究论证，桥梁采用单跨1-50m桥宽32m的简支结构。 图1 桥梁立面信息图 常规预应力砼简支梁经济跨径一般不大于40m，超过40m的单跨桥梁难以满足规范要求，易产生压应力超限压溃，宜采用跨越能力更强的钢混组合梁或钢箱
梁结构。常规1-50m跨径，钢混组合梁梁高一般采用2.5m；钢箱梁一般采用 2.2m。根据校区桥台两处地面标高以及桐梓坡道路标高，在桥下净空大于等于 5.5m的情况下，新建桥梁仅能设置1.8m梁高。对于钢混组合梁，梁高的减少压 缩了钢梁刚度，根据刚度分配到桥面板的弯矩将大大增加，常规混凝土材料难以 满足压应力的要求。 综合对比，钢-UHPC组合梁桥采用UHPC华夫桥面板，不仅可以大大减轻桥梁 结构自重，增大桥梁的跨越能力[1]，而且UHPC桥面板方案总造价相对于C50桥 面板方案仅高出约31.2万元，综合整体景观效果，及经济性比较，工商大学过 街天桥采用钢-UHPC组合梁方案。 2 桥梁总体设计 桥梁全长59.0m，跨径为1-50.0m，总宽32m，按双幅桥布置，单幅桥宽13m，两幅桥之间保留6m宽采光区。桥梁上部结构采用梁高1.8m简支钢-UHPC组合梁桥，其中主梁采用高1.6m槽型截面；UHPC桥面板厚10cm，钢砼结合处承托厚 20cm[2]。桥面铺装采用1cm彩色乳化沥青同步碎石封层+4cm彩色沥青混凝土面层(CAC-13C)，桥面设置双向3%纵坡和双向1.5%横坡，桥下通行净高≥5.5m。 图2 半幅桥梁横断面示意图（cm） 桥梁主体结构采用三箱单室截面组合梁，半幅桥面宽度13.0～14.5m，钢梁 梁高1.6m（钢板外轮廓），顶板设横坡1.5%，腹板高度随横坡变化，做平底板 并设外包饰板，使梁底浑然一体，增加了桥体外观的可视性。 UHPC桥面板组成结构分为三部分，即预制桥面板和纵、横向湿接缝。预制桥 面板采用四周带肋的结构形式，纵横向接缝为T形实心断面。单个梁段横向分成 5块预制板，预制板放置于横隔板的翼缘板上，每块横隔板之间布置一块预制板，
第8章 钢结构的脆性断裂和疲劳 8.1 钢结构脆性断裂及其防止 8.1.1 脆性断裂破坏 脆性破坏: 结构的最终破坏是由于其构件的脆性断裂导致的。 特点：无塑性发展或很小，断裂时伸长量极其微小，没有破坏的预兆。 脆性破坏分类 ①过载断裂:由于过载,强度不足而导致的断裂。 特点：破坏速度快，主要是钢丝束、钢绞线和钢丝绳等。 ②非过载断裂:塑性很好的钢构件在缺陷、低温等因素影响下突然呈脆性断裂 ③应力腐蚀断裂:在腐蚀性环境中承受静力或准静力荷载作用的结构,在远低于屈服极限的应力状态下发生的断裂，强度越高则对应力腐蚀断裂越敏感。 ④疲劳断裂与腐蚀疲劳断裂:在交变荷载作用下,裂纹的失稳扩展导致的断裂，高周：循环周数在105以上者，低周：只有几百或几十次, 环境介质导致或加速疲劳裂纹的萌生和扩展称为腐蚀疲劳。 ⑤ 氢脆断裂: 氢使材料韧性降低而导致的断裂 钢结构的非过载脆性破坏P302 8.1.2脆性断裂的防止 构件不出现非过载脆性断裂的条件IC I K K ≤=σπα（含义见书） 为了防止脆性断裂,需要从三个方面着手： 1.钢材选择（保证足够韧性IC K ） 材料韧性指标：冲击韧性。 碳素钢：夏比V 形缺口冲击功不低于27J ； 低合金高强度结构钢：夏比V 形缺口冲击功不低于34J ； 公路钢桥和吊车梁在翼缘板厚度不超过4Omm ，按所处最低温度加40℃级别要求； 公路钢桥和吊车梁在翼缘板厚度超过 4Omm, 降低最低温度； 低温地区避免用厚度大的钢板，必须用厚板时,应提高对冲击韧性的要求或进行全厚度韧性试验。 2.初始裂纹：减小初始裂纹，避免形成裂缝间隙，保证焊缝质量,限制和避免焊接缺陷，焊缝表面不得有裂纹； 3.应力：缓和应力集中，减小应力值，避免受到约束而产生高额残余应力 4.结构形式与构造细节：超静定结构优于静定结构：由于地基不均匀沉陷会导致严重不利的内力重分布。静定结构采用多路径传递荷载优于单路径传递荷载。单个构件：多路径组织要优于单路径组织 焊接受弯构件的受拉翼缘，当弯矩很大,需要选取较厚的翼缘时,从抗断裂的
公路钢结构桥梁的抗疲劳设计研究 摘要：现如今，我国的科技在不断的发展，社会在不断的进步，研究了公路钢 结构桥梁抗疲劳的设计方法，先从钢结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发，再对 抗疲劳设计方法及其重点进行阐述，论述其设计规范和实际应用中的问题后做出 总结，为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学的参考，对我国其他交通 行业钢结构桥梁抗疲劳设计规范的制订也有着借鉴意义。 关键词：公路钢结构桥梁;抗疲劳设计方法;研究 引言 钢结构桥梁作为当前桥梁结构的主要类型之一，可按标准化及通用化等要求，在生产、设计、施工时，充分发挥其独特的模块化优势，在环保重复利用等领域 也有着非常重要的作用。在桥梁钢结构使用中，钢结构的抗疲劳性能是影响其最 终使用效果的关键因素，也是决定桥梁质量的核心内容。若钢结构的抗疲劳性能 不达标，不仅会缩短其使用寿命，还会增加维修成本，造成人力物力资源的巨大 浪费。因此，从疲劳性能的角度出发，做好桥梁钢结构的抗疲劳设计工作就显得 极为必要。 1公路钢结构桥梁的抗疲劳设计方法 1.1无限寿命设计方法 该种抗疲劳设计方法是最早诞生和应用的一种抗疲劳设计方法，主要确保结 构设计应力值要比钢结构桥梁的疲劳极限值更低，这就是无限寿命设计的机理， 也是应用该种设计方法的重要先决条件。伴随着时间的延续，公路钢结构桥梁会 出现不稳定变化，应力下变幅主要表现为一种交互变化的应力状态，此时以所产 生的最大应力幅为依据，将其等效成构件的最大幅值来进行疲劳极限强度设计。 无限寿命设计的优势是可以极大地简化抗疲劳设计，在设计钢结构桥梁构件过程中，由于仅以最大应力幅值为例来进行设计，这样会使得后续构件设计过程显得 有些笨重，无法有效地发挥各种材料的潜能，设计的经济效益不高。 1.2安全寿命设计方法 安全寿命设计就是指在预定的设计使用年限内结构不会出现疲劳破坏问题， 构件应力值低于疲劳极限值，这种设计方法有效提高了结构应力和疲劳寿命。不 同于无限寿命设计，安全寿命设计属于有限设计范畴，相应的构件应力设计值要 高于疲劳极限值。如图1所示的疲劳寿命曲线，可直观地展示出规定使用年限内 构件可以实现安全应用。在图1中的前半部分，可知相应钢结构桥梁疲劳寿命不 是固定不变的，而是呈现为逐渐下降的变化趋势，所以在进行抗疲劳设计期间需 要对相应的最高应力进行密切考虑，然后结合累积损伤理论等相关理论来估算出 疲劳损伤值。在应用该种设计方法期间，需要确保相应设计满足一定条件：必须 要明确其疲劳强度曲线以及满足钢结构桥梁疲劳的基本定义和等级条件。此外， 在设计桥梁结构时，还要综合考虑车辆荷载、桥梁运营、维护管理等分类处理疲 劳抗力方程，充分借助全寿命设计方法来降低结构设计的成本。 图1S-N曲线 1.3损伤容限设计方法 损伤容限设计方法是以断裂力学作为基础，先假设钢构件开始有裂纹出现，
钢结构八大特点 一、钢结构的特点 1钢结构自重较轻 2钢结构工作的可靠性较高 3钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4钢结构制造的工业化程度较高 5钢结构可以准确快速地装配 6容易做成密封结构 7钢结构易腐蚀 8钢结构耐火性差 （图片来源网络） 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1炭素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2低合金高强度结构钢 3优质碳素结构钢及合金结构钢 4专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 1.高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 2.空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 3.轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。 4.钢混凝土组合结构技术