淺析路橋設計中的安全性和耐久性

摘 要：經濟建設的發展離不開基礎設施的建設，橋梁道路工程就是基礎設施建設之一，是我國經濟發展的基礎，對經濟發展有重要的影響。我國的道路橋梁在近些年內得到了快速的發展，但是在使用的過程中，由于施工或者是設計等問題，路橋存在著安全性和耐久性的隱患，對我國的經濟發展造成了重要的影響。本文將會從設計的角度，對路橋的安全性和耐久性出現問題的原因進行了分析，并且制定出了改進的措施。

關鍵詞：橋梁設計；耐久性；安全性

1 橋梁安全性、耐久性差的主要原因

1.1 施工和管理水平低。

路橋工程在我國的基礎建設項目中占據了非常重要的比例，對我國的經濟發展起到了極大的促進作用。但是在實際的使用過程中，由于路橋的質量問題，出現了多起事故，威脅到了國家的穩定和人民的生命財產安全。通過多起事故的調查發現主要是路橋在施工階段的不合理造成的，主要表現如下：

對于路橋的施工要嚴格按照施工規范嚴格執行，但是很多的施工單位在施工的過程中沒有按照施工規范執行，對于原材料的質量沒有嚴格控制，致使很多質量低劣的材料應用到工程中，為工程的質量留下了隱患。施工工藝不規范，每一個施工環節都對工程質量有很大的影響，但是實際施工中卻達不到施工標準，在后期的使用過程中，出現了耐久性和安全性質量事故?，F在的很多施工單位都是農民工自發組織，施工技術不專業，沒有合理的組織管理制度，施工人員素質參差不齊，對工程的質量有很大影響，造成路橋的安全性和耐久性無法得到保障。

1.2 設計理論和結構構造體系不夠完善

對于路橋的安全性和耐久性不足除了受到施工階段的影響，設計環節的影響也非常重要，以下主要以橋梁的設計為例進行說明。設計階段對于橋梁的質量也有很大的影響，是對施工的整體進行的布局，控制整個的施工過程。對于施工中所要使用的材料要符合規范要求，嚴格按照規范標準選購。橋梁工程中，對于各個構件的要求特別高，不僅要滿足構件本身的條件，同時還要滿足在整體結構中的性能要求。

設計人員要不斷的學習國外的先進設計理念，不斷的豐富自己的專業知識，同時還要具有大量的實踐經驗，然后結合我國的實際情況制定出合理的設計方案。設計人員的設計思維要不斷的更新，不要總是用同一種思維方式去考慮問題，因為時代是發展的，任何事情都是在不斷的變化，那么對于橋梁也是一樣，處于不同化境下的橋梁在設計時需呀考慮的問題也不一樣。并且隨著科學技術的發展，各項新技術，新材料都不斷的創新，那么設計人員就要對這些新鮮事物都要及時的了解，在工程建設中使用新技術，新材料可以有效的提高工程的質量。在工程的造價方面，設計人員要將眼光的放的長遠，不要因為眼前節省的小利而忽略了更為長遠的利益。對于施工階段使用的材料不光要考慮到經濟性，同時還要考慮到后期的維護成本，要用發展的眼光看待問題。設計人員只有擁有了專業的基礎知識，先進的設計理念然后在具備豐富的實踐經驗，才能夠設計出優異的方案保證橋梁的安全性和耐久性，延長使用壽命，提高質量。

2需要改進和努力的方向

2.1應該更加重視結構的耐久性問題

對于橋梁來講，所謂的耐久性也就是使用壽命的問題，橋梁的使用壽命長短關系到經濟性的問題。對于橋梁的施工，如果因為施工工藝的問題會對耐久性有很大的影響，同時施工中所使用的材料，由于其本身的質量問題或者是長期使用下受到外界環境因素的影響，會縮短使用壽命，影響到橋梁的耐久性。經過大量的事實研究表明，影響橋梁結構耐久性的原因除了施工和材料之外，設計環節的影響也是非常重要的，對橋梁結構的耐久性有很大的影響。

一直以來我國對于橋梁的設計方面都是比較注重在整體結構上的計算，卻忽略了細節方面的考慮，并且對于橋梁的后期使用和維護沒有考慮到設計因素中。在設計環節，設計人員應該全面的考慮問題，多從施工人員和維護人員的角度考慮，這樣的話有利于最大程度的體現出設計成果。結構耐久性設計與常規的結構設計有著本質區別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析方向發展。另外，除強調結構設計和建造時期的安全性、耐久性、整體牢固性的要求外，利用在使用期間的檢測、維修、加固的新技術，對不同工程結構物的災害和可接受的危險水平和評估進行了深入研究，提出了耐久性設計的概念。結構耐久性設計所要解決的問題也就是經濟、合理的使用年限問題，即結構壽命期問題?；诮鉀Q夠耐久性設計的新設計理念認為橋梁耐久性的保證是需要橋梁設計、施工、運營和維護各個階段共同努力的結果

2.2 重視對疲勞損傷的研究

橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載， 會在結構內產生循環變化的應力，不但會引起結構的振動，還會引起結構的累積疲勞損傷。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環荷載作用下，這些微小缺陷會逐漸發展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋得不到有效控制，極有可能會引起材料、結構的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果是災難性的。對疲勞損傷的研究不僅僅指對整個結構而言， 事實上橋梁結構常常由于某些關鍵部位的局部疲勞失效而導致整個結構的失效， 例如斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害。

2.3 充分重視橋梁的超載問題

橋梁超載主要有三種情況：（1） 早期修建的老橋超齡負載運營；（2）橋梁通行的車流量超過原設計；（3）車輛違規超載。前兩種產生的原因主要是設計荷載的變化和交通量的增加； 后者是車輛使用者違法超載營運， 后兩種超載現象在我國公路運輸中較為普遍橋梁的超載一方面可能引發疲勞問題。超載會使橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇，甚至會出現一些超載引發的結構破壞事故。另一方面，由于超載造成的橋梁內部損傷不能恢復， 將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態發生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。

2.4 重視材料工藝水平設計

國內橋梁設計存在的主要問題是結構正常使用性能差（指與設計期望相比，可歸結為適用性能差，包括橋梁的過大振動、線形不平順、接頭跳車、結構開裂和過大的變形等）、耐久性和安全性差（包括使用壽命短、維護費用高、安全事故較頻繁等）。這些問題的產生固然與目前國內施工質量和管理水平較低有關，但平心而論，既然這種現狀不能在短期內得到解決，那么作為工程設計人員就應該在正視這一問題的前提，充分考慮到現階段的施工和管理水平和材料工藝水平，采用適當的安全度、適當的設計方法來保證橋梁使用性能的達到，這才是更為主動和有效的方法。

3 總結

橋梁安全性和耐久性是一項系統工程，作為橋梁結構設計人員，應綜合考慮才使得設計真正的合理、經濟、安全、耐久，這些不僅要積極借鑒國外成功的經驗和做法， 還必須認真的總結找出更適合國情的一套設計方法和管理經驗， 從公路橋梁設計以及結構體系和構造的角度等；做好耐久性和安全性。