橋梁結構設計問題分析

彭德秀

(貴州省交通職業技術學校)

隨著我國的改革開放進程不斷推進，我國橋梁建設工程也越來越多，橋梁結構的設計也在逐漸發展。近些年，橋梁結構設計美學概念引入我國，給我國橋梁結構設計的發展帶來了新的活力，同時人們對橋梁的結構設計有了更高的要求，橋梁結構設計方案越來越豐富，橋梁造型也千姿百態，促使我國橋梁結構設計企業爭相優化橋梁設計方案，以應對越來越激烈的國際競爭。

1 我國橋梁結構設計的現狀

橋梁結構設計對設計者的要求較高，要求設計者具有扎實的理論基礎，同時還應具備豐富的實踐經驗，橋梁設計中，如果摻雜主觀經驗，往往會影響橋梁結構設計的準確性。在我國目前的橋梁結構設計中，大部分設計師都能很好的考慮橋梁結構強度的問題，而很少有橋梁設計師注意到橋梁結構的耐久性問題。橋梁的耐久性是橋梁設計的重要問題，雖然在短時間內無法判斷，但是一旦出現問題，就會對整個橋梁帶來巨大的問題，需要投入大量的財力與人力，是非常難以解決的問題。

我國橋梁結構設計中會出現這些問題，主要是因為我國對橋梁結構設計的原理理解不夠透徹。設計師在進行橋梁設計時，把橋梁施工過程中的安全性比使用安全性看得更高。在橋梁結構設計中會更加追求經濟、合理的結構形式，卻沒有注意到結構連接、結構構造維護的重要性，橋梁的結構設計，既要保證實用耐用，又要符合審美的需求。

2 我國橋梁結構設計中存在的問題

2.1 橋梁結構設計耐久性問題

我國的橋梁結構設計在近年來有了很快的發展，但是仍然存在很多問題，橋梁結構設計的耐久性就是一個必須引起關注的重要問題。在實際橋梁施工過程中，會受到各種環境因素的影響，橋梁的耐久性能也會由于施工過程中操作問題而降低，因此，橋梁耐久性是橋梁結構設計中必須仔細考察研究的問題。這要求橋梁設計師在進行橋梁結構設計時，必須在結構設計中注重細節的完善，需要對各方面因素進行動態的考慮。耐久性問題與橋梁日后的使用與維護有著密切的關系，由于補救比較困難，因此，需要在橋梁結構設計時就引起足夠的重視。

2.2 橋梁結構設計疲勞損傷問題

橋梁在不同的地域有著不同的用途，承受車輛荷載以及風荷載是所有橋梁必須面臨的問題。由于這兩種荷載都屬于動荷載，而橋梁結構內部會因為動荷載產生循環應力，反復的循環應力導致的振動會使橋梁結構持續地積累疲勞損傷。在進行橋梁施工時，施工過程中會有各種因素影響，橋梁結構內部材料會存在著不均勻與不連續的情況，這就給橋梁的結構埋下了很多微小的問題，這些小問題會在橋梁投入使用的過程中不斷積累，進而轉化為大的損傷，導致嚴重的后果。為了避免橋梁嚴重后果的產生，橋梁疲勞損傷問題一定要被重視，做好防范工作。

2.3 橋梁結構設計超載問題

橋梁結構設計通常是在正常使用范圍內的數據，但是在橋梁實際投入使用的過程中，可能會出現荷載超過橋梁結構設計的允許范圍。因此在橋梁結構設計過程中，就要考慮超載的問題，對橋梁結構設計進行完善。橋梁超載會導致動荷載應力幅值增大，橋梁損傷的情況會更加劇烈，并且由于超載產生的損傷是無法恢復的，如果在設計過程中沒有考慮到超載的問題，超載損傷超過了橋梁結構設計的要求，就會對橋梁結構造成嚴重的破壞，從而引發嚴重的安全事故。因此，在橋梁結構設計過程中必須考慮到超載的問題。

2.4 橋梁結構設計抗震性能問題

地震區的橋梁設計要特別重視橋梁結構的抗震性能。地震對橋梁產生的破壞力是非常大的，因此，必須在橋梁設計中，需要鞏固動荷載措施，同時必須重視橋梁結構的抗震性能設計。橋梁結構抗震性能的要求非常高，在橋梁施工過程中，任何細節都不可以忽視，任何小的疏忽都會導致嚴重的后果。比如說在進行橋梁結構設計時，要注意內部材料的整體連續性，結構設計過程中要使橋梁有更好的延展性，橋梁結構中抗震薄弱的環節要進行結構構造設計的改良處理，對橋梁支座的錨固進行仔細考慮設計，對橋梁墩臺的基礎結構連接設計要注意提高強度。在橋梁設計中充分考慮抗震性能，能提高橋梁的承受能力，同時在面對地震自然災害時能有一定的防護作用。

3 橋梁結構設計的優化與創新

3.1 橋梁結構設計體系的分析

對橋梁結構體系進行分析研究，對橋梁結構體系的受力特性進行更清楚的了解，有助于進行橋梁結構體系的改進與優化。并且能根據不同的施工地域進行合理的橋梁結構設計。橋梁結構設計的內容主要有以下的內容:第一，對橋型體系的綜合力學特性進行研究，分析各種橋型體系的綜合力學特性，分析其力學特點，并探究其適用的范圍，為橋梁結構設計提供理論依據;第二，對同一橋型的不同受力體系進行對比分析，分析橋梁受力普遍性的同時，找出受力體系的特殊性，以便于在進行橋梁結構設計時有更為細致的理論參考;第三，分析統一橋梁體系中，不同的設計參數對其受力的影響，促使橋梁結構設計更為合理;第四，進行新型的材料與工藝的研究，分析其對橋梁結構體系的影響。在進行橋梁結構體系的研究時，需要將橋梁的實用價值與美學價值結合起來進行分析。

3.2 對橋梁結構設計體系的優化

在橋型不變的前提下，進行體系優化，需要改變橋梁結構體系的第三層次內容，使橋梁結構受力的合理性得到提高，并且更易于橋梁施工與養護，使橋梁的經濟性提高。進行橋梁結構設計體系的優化，需要以體系研究為前提，而不僅僅是結構的優化。在進行橋梁結構體系優化時，需要考慮到橋梁的具體位置以及施工條件等多方面因素，進行橋梁結構設計方案的對比，從眾多的設計方案中選取最優的體系。

3.3 橋梁結構設計的細節

(1)橋梁結構的設計與路線的關系

在進行橋梁設計時，要盡量將其設計為與路線正交的形式，這樣的設計方案會減小距離，同時注意在合適的位置進行伸縮縫隙的設計，通過這種方式縮短受拉區的長度，有效地避免收縮變形量，以便控制橋梁出現斜向裂縫的問題。

(2)橋梁結構設計中全面考慮安全問題

橋梁設計的安全性能關系重大，在進行橋梁設計時，應該特別注重橋梁結構的牢固性，整體的牢固性對橋梁結構的安全起著保障作用。橋梁設計師在進行橋梁設計時，不能只考慮橋梁單一的承載能力，還應該重視橋梁結構設計中對整體牢固性的考慮。

4 結束語

橋梁的結構設計是一項非常復雜的工程，同時也是一項非常系統的工程。要想使橋梁工程具有良好的性能，需要橋梁設計師不斷的努力，不僅要求設計師掌握豐富的橋梁設計理論知識，同時，還要參與到橋梁工程的實踐中，充分積累橋梁設計的經驗。不能通過主觀臆想進行橋梁的設計，避免因為主觀想法導致橋梁設計產生的問題，造成不必要的影響。

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［3］鄭本偉.淺析關于橋梁結構設計問題［J］.城市建設理論研究(電子版)，2012，(4).

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