公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及耐久性探討

李燕紅

(山東省菏澤市公路勘測設(shè)計(jì)院，山東菏澤 274000）

公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性及耐久性探討

李燕紅

(山東省菏澤市公路勘測設(shè)計(jì)院，山東菏澤 274000）

在我國當(dāng)前的公路橋梁設(shè)計(jì)中，安全性和耐久性問題很多僅僅只是停留在一種籠統(tǒng)的概念基礎(chǔ)之上，對于公路橋梁的使用年限并沒有提出具體的相關(guān)要求，公路橋梁耐久性也沒有相關(guān)專門的設(shè)計(jì)要求，這在一定程度上也直接導(dǎo)致了當(dāng)前我國公路橋梁安全性和耐久性經(jīng)常出現(xiàn)問題。文中介紹了當(dāng)前我國公路橋梁安全性和耐久性的現(xiàn)狀出發(fā)，分析了公路橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性問題出現(xiàn)的原因，最后對公路橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性需要改進(jìn)的對策進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

公路橋梁設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)安全性；耐久性

1 前言

最近幾年來，伴隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路橋梁工程建設(shè)取得了空前的成就，不過從當(dāng)前我國公路橋梁的建設(shè)的具體情況來看，公路橋梁的安全性和耐久性仍然存在著很多的問題，例如一些公路橋梁的改建，加固，維修工程等普遍存在著諸如此類的很多問題，這些問題的存在，毫無疑問，給公路橋梁設(shè)計(jì)有關(guān)

安全性和耐久性的內(nèi)容提出了新的問題。我國處于并長期處于社會主義初級階段，各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還停留在更起步階段，所以總的來說，目前我國的公路橋梁工程設(shè)計(jì)過程中，安全性和耐久性問題很多僅僅停留在一種概念的基礎(chǔ)上，對于公路橋梁的具體使用年限并沒有提出相應(yīng)的要求，另外公路橋梁耐久性也沒有得到相關(guān)專門的設(shè)計(jì)要求，這在一定程度上也直接導(dǎo)致了目前我國公路橋梁安全性和耐久性經(jīng)常出現(xiàn)的問題。

2 我國公路橋梁設(shè)計(jì)安全性以及耐久性的現(xiàn)狀分析

目前來看，我國在公路橋梁設(shè)計(jì)方面仍然存在著一些問題，例如，在設(shè)計(jì)過程中僅僅對橋梁的強(qiáng)度問題進(jìn)行充分的考慮，但是在橋梁的耐久性方面卻欠缺一些全面的考慮。眾所周知，對橋梁的強(qiáng)度極限進(jìn)行考慮是非常必要的，如果在考慮強(qiáng)度極限的情況下，沒有對橋梁的使用極限進(jìn)行考慮，這樣就會出現(xiàn)在橋梁整體生命周期方面呈現(xiàn)出一些片面考慮的現(xiàn)象，另外，還需要對公路橋梁機(jī)構(gòu)的建造給予充分的重視，但是在實(shí)際橋梁工程中維修養(yǎng)護(hù)方面卻存在著嚴(yán)重缺乏的情況。如果公路橋梁后期維修養(yǎng)護(hù)工作沒有做好，在一定程度上將會大大縮減公路橋路的使用壽命，嚴(yán)重時甚至還可以引發(fā)一系列的安全事故，所以，對于這些問題，首先要做好公路橋路的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，與此同時還要對公路橋路設(shè)計(jì)的安全性以及耐久性給予足夠的重視，目的是為了能夠進(jìn)一步的為公路橋路工程建設(shè)工程的順利開展提供有利的保障依據(jù)。

3 路橋梁設(shè)計(jì)存在的問題

3．1 公方案設(shè)計(jì)不合理

眾所周知，我國是發(fā)展中的國家，各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還處于起步階段，在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問題存在著很多需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是要選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，再次就是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計(jì)，并且還需要取用一些規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或者是可靠性指標(biāo)目的是為了保證結(jié)構(gòu)的安全性。許多設(shè)計(jì)人員通常情況下僅僅滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度需要，而從根本上忽視了從結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)構(gòu)造，結(jié)構(gòu)材料，結(jié)構(gòu)維護(hù)，結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計(jì)，施工到使用全過程中還經(jīng)常出現(xiàn)一些人為的錯誤過失等這些方面，需要進(jìn)一步的加強(qiáng)目的是為了保證結(jié)構(gòu)的安全性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，有的計(jì)算圖式和受力路線比較不明確，就會直接造成局部受力過大，有的選用的混凝土強(qiáng)度等級過低，采用的保護(hù)層厚度過小，選用的鋼筋直徑過細(xì)，或者構(gòu)件截面太過于薄弱，這些在一定程度上都削弱了結(jié)構(gòu)的耐久性，嚴(yán)重時甚至?xí)绊懙浇Y(jié)構(gòu)的安全性。

3.2 施工不規(guī)范

國內(nèi)外很多座橋梁出現(xiàn)過安全性和耐久性差的現(xiàn)象，總的來說，相關(guān)部門認(rèn)為

出現(xiàn)工程事故的主要原因是野蠻施工和工程內(nèi)部管理腐敗導(dǎo)致的。對于僅僅建筑完成之后，短期內(nèi)發(fā)生坍塌事故，例如，突然的破壞和倒塌，大多數(shù)情況都是由于施工質(zhì)量沒有達(dá)到相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，其中最典型的問題包括材料強(qiáng)度不足和施工工藝不合格等，也有個別橋梁的承包商為了獲得最大利潤，在施工過程中偷工減料，以次充好等嚴(yán)重的管理問題，這些問題的存在，在一定程度上直接對橋梁的安全造成致命的損害。

4 公路橋梁設(shè)計(jì)安全性和耐久性的完善

4．1 公路橋梁設(shè)計(jì)過程中重視耐久性問題

目前來看，我國對于公路橋梁耐久性的研究，主要是從施工材料和統(tǒng)計(jì)分析兩個角度來進(jìn)行的，不過對于如何從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的角度以及設(shè)計(jì)和施工人員接受的方式來進(jìn)行公路橋梁的耐久性進(jìn)行改善問題的研究總的來說非常的少。眾所周知，公路橋梁的耐久性設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間存在著明顯的差別，為了更好的重視公路橋梁設(shè)計(jì)中的耐久性問題，需要把傳統(tǒng)的橋梁耐久性定性分析朝著定量分析的方向發(fā)展。目前，國外以及把公路橋梁的耐久性設(shè)計(jì)作為公路橋梁設(shè)計(jì)的重要組成部分，同時還對橋梁的結(jié)構(gòu)布局以及構(gòu)造細(xì)節(jié)等進(jìn)行了綜合細(xì)致的考慮，并且還注重橋梁結(jié)構(gòu)，目的是為了便于檢查和維修的設(shè)計(jì)方式，盡量保證橋梁的安全，從而減少一些不必要的維修費(fèi)用。

4.2 重視公路橋梁的設(shè)計(jì)研究

對于公路橋梁而言，它所承受的各種荷載，不但包括車輛荷載而且還包括風(fēng)荷載，這些荷載的存在都會在橋梁的內(nèi)部產(chǎn)生出一種循環(huán)變化的應(yīng)力，而這種應(yīng)力的存在會促使公路橋梁的不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)生出振動，最終會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)累積疲勞損傷。由于累積損傷的不斷擴(kuò)大，結(jié)果就會導(dǎo)致公路橋梁宏觀性裂縫的產(chǎn)生，這些宏觀性的裂縫如果得不到及時有效地控制，毋庸置疑就會導(dǎo)致公路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂坍塌的等一系事故。通常情況下公路橋梁的早期疲勞損傷不容易被發(fā)現(xiàn)，但是這種損傷給橋梁帶來的潛在威脅是非常龐大的，有時候甚至是無法挽回的。通常情況下疲勞損傷一般被認(rèn)為是鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)中最重要的問題之一，究其原因，是疲傷導(dǎo)致的鋼結(jié)構(gòu)開裂和橋梁坍塌事故近年來比較繁多，最近幾年來，疲勞損傷的研究開始向混凝土橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展。另外，對于疲勞損傷的研究不再僅僅局限于橋梁的整個結(jié)構(gòu)而言，公路橋梁結(jié)構(gòu)中，通常情況下是由于某一個部位或構(gòu)建出現(xiàn)疲勞損傷，這一部分就會失去其自身原有的效用，最終就會導(dǎo)致整個公路橋梁由于疲勞損傷出現(xiàn)失效現(xiàn)象，最常見的現(xiàn)象之一就是斜拉橋拉索錨固端的疲勞損害。

總結(jié)

橋梁設(shè)計(jì)中的耐久性和結(jié)構(gòu)安全性目前已經(jīng)成為橋梁設(shè)計(jì)中的重中之重，除了積極借鑒國內(nèi)外成功的橋梁設(shè)計(jì)案例的經(jīng)驗(yàn)之外，同時還需要提高橋梁施工過程中的管理水平，從而不斷的更新橋梁設(shè)計(jì)理念和創(chuàng)新橋梁設(shè)計(jì)的方法，從而來保證橋梁設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)安全性和耐久性。

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