對橋梁設計中可靠性能提高的分析和研究

摘 要：橋梁在社會發展中的作用日趨重要。橋梁在設計時加入可靠性的成分對橋梁質量的提高有著積極的意義。但是在我國現階段橋梁工程中關于可靠性還有很多不合理、不科學的地方需要改進，文章將重點分析橋梁設計中的可靠性能，旨在為我國橋梁設計工作提供參考。

關鍵詞：橋梁設計；可靠性；關鍵點；分析

1 橋梁工程可靠性不合理的原因分析

1.1 橋梁管理、施工水平較低

有的橋梁建設所用的基本材料質量問題比較大，與橋梁建設材料的標準相差甚遠，導致橋梁損壞、坍塌的情況也就不足為奇了。另外，由于相關的政府部門管理不力，橋梁建筑行業內部亂象叢生，橋梁設計的可靠性難以保障。橋梁施工單位不按照規范進行施工，使用劣質材料，偷工減料的情況時有發生，加劇了橋梁潛在的不安全、不可靠的風險危機。

1.2 橋梁設計標準定位較低

交通運輸業在社會經濟的發展下不斷壯大，發揮著日益巨大的作用，在此過程中對我國橋梁工程承載性能要求也在逐步提高。但是很多橋梁的建設中，所使用的仍舊是比較低端的橋梁設計標準，沒有跟上時代發展的腳步，必然產生與時代發展不適應的情況，不僅可靠性不能保證，還可能對人們的生命財產安全構成威脅，影響社會穩定和諧。

1.3 橋梁缺乏耐久性

在現階段的橋梁設計中，有一種情況應該引起重視，那就是設計人員側重的是橋梁結構強度的設計，而對橋梁的耐久性往往是忽略的，久而久之相關工作人員只了解橋梁耐久性的基本意義，對耐久性所能夠加固橋梁可靠性的作用毫無概念。有的橋梁設計規范中，對橋梁的使用年限沒有明確指出，設計程序、使用環境、結構與材料都沒有對耐久性進行突出強調，橋梁的耐久性形同虛設。

1.4 操作不規范

針對現階段出現公路橋梁耐久性以及安全性沒有達到標準的情況，一般認定是因為施工中的操作過于野蠻，或者管理較為散漫、腐敗所導致的。如果橋梁完工后短時間即發生了坍塌等惡性的安全事故，大部分原因是由于施工的操作和管理沒有在規范的標準下，這其中包括材料的以次充好、施工工藝落后、偷工減料等，綜合的作用下使得橋梁工程的安全性和可靠性的下降。

2 提高橋梁設計可靠性的措施分析

2.1 建立、健全橋梁設計的法律規范

一個國家的繁榮程度很多時候要依賴于健全的法制，市場經濟更加講求法治，法治社會里國家的各項事業才能順利有序的推進，并朝著更為廣闊的空間發展。橋梁設計也不例外。要實現橋梁設計的安全可靠性，必須建立健全必要的法律、法規，還要行之有效的貫徹到位，做到橋梁設計的有法可依，執法必嚴，違法必究。只有以法律為堅強的后盾，橋梁的質量才能得到最大限度的保障。橋梁質量是一項工程建設的宗旨所在，也是提高橋梁建設的速度和效率的有效途徑。

2.2 正確的理解橋梁壽命期

在實際的施工中，橋梁荷載強度的滿足是最為基本的設計理念，除此之外，更應該兼顧橋梁使用壽命得以充分提高的設計理念，這也是與國際上較為先進的橋梁設計理念相接軌的具體要求。橋梁設計中給予橋梁使用壽命最大化的關注，才能使橋梁的質量有著質的變化，還要對相應的結構重要性措施進行分析。舉一個例子，100年是我國橋梁設計最為基本的使用年限，但是橋梁設計數據的準確性是很難保證的，需要相關人員進行多次數據的模擬試驗，所得到的數據才較為準確可信，具有說服力。橋梁的壽命期得以確定后，工程的施工規范、設計才能順利進行，還要重點分析其中相關信息，如此一步步操作后建設出的橋梁工程才比較優良。

2.3 重視運營超載現狀

橋梁的超載不僅使得橋梁的疲勞應力不斷加大，損傷加劇，甚至結構破壞。還會使得橋梁內部的損傷恢復的難度系數加大，受力狀態產生變化，橋梁的可靠性降低。橋梁超載主要體現在超過橋梁服役年齡還在使用、通行車流量超過設計預測值、車輛超載，除了交通有關部門需要強化管理以外，還要分析超載可能產生的嚴重惡果，這是一個亟需研究的課題，因為超載已經漸漸演變成為一種社會問題，短期內很難消除。設計時，經濟固然是一個需要考慮的問題，但是在對荷載組合設計計算時，科學合理的超載力也是必須要提到議事日程上的，從而提高橋梁承的可靠性。

2.4 引進先進經驗

在我國橋梁設計中，有一個值得探討的問題就是橋梁結構的正常使用上存在不足，比如橋梁的線形不平順、接頭易跳車、振動過大、結構開裂和變形過大等，在橋梁的耐久性和安全性方面也有一些實質性的問題。對此，相關設計人員應該積極吸取國外比較先進的設計理念和經驗，深入研究可供借鑒的優秀設計實例，以便更好的提高我國橋梁設計可靠性和耐久性的水平。

2.5 關注橋梁使用的環境因素

橋梁會受到外界環境的影響而發生變化，所以在橋梁設計和具體的施工中應采取必要的措施盡量將影響降到最小化。特別要注意的是對橋梁混凝土結構、鋼筋結構的影響，例如，沿海城市所含有的氯離子量是比較豐富的，應密切注意氯離子對橋梁結構的預警作用，有效措施是在橋梁設計中加入一定的坡面或較為科學合理的排水系統，并積極的將具有可靠防水性能的防水層結構設計引入到混凝土橋面板和路面層之間，減少雨水下滲而對橋梁造成侵蝕。

3 橋梁設計可靠性設計需要重視的關鍵點

3.1 重視汽車超載問題的研究

汽車超載通常有三種情況：（1）超齡負載運行；（2）車流量超過設計時的預測值；（3）車輛違規超載。前兩種產生的原因是由于設計荷載的變化和交通流量的增大。第三種是由于駕駛員違法超載運營，第二、三種在實際的公路運輸中極為常見。橋梁超載不僅可能產生疲勞問題，還可能增大橋梁內部損傷的恢復難度，導致橋梁正常荷載下的工作狀態發生變化，使橋梁的安全性大大降低。

3.2 重視橋梁疲勞損傷問題的研究

動荷載是橋梁結構所承受的荷載類型，包括車輛荷載和風荷載，循環變化的應力會在結構內產生，橋梁的結構的振動和結構的累積疲勞損傷都會引發。用于橋梁建設的各種材料其實并不是百分百完美無缺的，很多都存在著這樣或那樣的缺陷，或大或小，在循環荷載作用下，這些缺陷會逐漸放大、合并形成損傷，材料中宏觀裂紋就會在此工程中慢慢形成。如果不能進行及時有效控制，就可能產生材料、結構的脆性斷裂。初始階段的疲勞損傷有一定的隱蔽性，不易被察覺，所產生的后果卻是致命的。在研究疲勞損傷時，整體結構固然是關鍵點，但是某些重要部位的局部疲勞也是絕對不能被忽視的，會威脅到整體結構。

4 結束語

綜上所述，社會的發展下，橋梁的應用越來越廣泛，在給人們的生產生活帶來方便的同時，還是一種美的享受。在具體的橋梁設計中，會受到各種因素的影響，在施工和使用中出現各種問題，不僅不利于人們的生命財產安全，還可能影響社會的和諧穩定，所以作為橋梁設計人員應該不斷提高自身的業務技能，在設計中對可能出現的問題加以糾正，將問題產生率降到最低，設計出更多更好的優質橋梁工程。

參考文獻

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