加強道路與橋梁設計可靠性研究

牛汝聰

【摘 ?要】科學合理的道路與橋梁設計是道路橋梁工程順利進行，提高道路橋梁質量的前提。在闡述道路與橋梁設計原則的基礎上，分析了道路與橋梁設計可靠性的現狀，提出了提高道路與橋梁設計可靠性的措施，包括加強對道路橋梁壽命期的認識，重視對橋梁使用環境的考慮，從設計理論及施工規范等方面加強道路橋梁耐久性的研究等。

【關鍵詞】道路與橋梁;結構設計;可靠性;

1道路與橋梁設計可靠性設計的重要性

道路與橋梁結構的可靠性通常是指其結構的安全性、適用性、耐久性。當前道路與橋梁結構工程可靠性面臨的主要困境是：在結構自身抗力及外部荷載已知的情況下，選定道路橋梁結構的可靠性目標值，進而確定道路與橋梁結構構件的形式及截面尺寸，確保道路橋梁結構在設計使用年限內，其可靠性高于之前選定的可靠性目標值。當前我國設計師在進行道路橋梁結構設計過程中，通常十分重視道路橋梁結構構件的強度及受力指標，而對道路橋梁結構的耐久性設計不夠重視;對道路橋梁正常使用極限狀態缺乏理解，而是以承載力極限狀態作為道路橋梁結構設計的主要依據;道路橋梁的結構設計只考慮建設期內的問題，而對后續使用過程的養護工作不夠重視，從而造成道路橋梁結構在使用過程中存在安全隱患。

2道路與橋梁設計原則

（1）道路橋梁設計需要兼顧到多個方面的要求，其中最重要的是滿足公路線對橋梁設計的要求。在進行設計前，必須進行仔細勘察，力爭設計的橋梁能真正為老百姓服務。

（2）地質、地形等因素對道路橋梁結構影響非常之大。在條件允許的情況下，橋梁設計應該選用經濟合理、結構輕巧、中等跨度的橋梁。

（3）道路橋梁的美觀也是設計者必須要注重考慮的原則。因此在設計時，在滿足工程的各個技術標準的前提下，應盡量做到與周圍環境及建筑的協調統一。

3道路與橋梁設計可靠性的現狀

（1）道路與橋梁設計標準低

以前，受我國經濟條件和技術水平的限制，在進行橋梁標準等級、設計載荷標準的制定時，都適當了降低了一些要求。但是隨著我國經濟的迅猛發展和我國交通業的日益發達，道路橋梁需要承受的負荷越來越大，橋梁需要提供的服務越來越多，按照舊的標準設計的橋梁，早已不能滿足我國目前對橋梁的要求。舊的標準給橋梁設計埋下了隱患，有可能影響橋梁工程的質量和交通安全。

（2）施工管理水平不高

在有些道路橋梁工程的建設中，相關工作人員沒有把好材料的質量關，材料不能滿足建設要求，出現以次充好、偷工減料的現象，這些都是施工管理上的漏洞所致。以上問題給橋梁的可靠性埋下一定安全隱患，嚴重時可能致使橋梁建設完不久就會坍塌，引發安全事故。

（3）道路橋梁設計不合理

在進行道路橋梁設計時，設計者一般會重視道路橋梁結構強度計算，對橋梁結構的基本構造、主要結構體系、建設材料的選用、結構的耐久性等等因素考慮較少，這使得人為因素對橋梁設計可靠性產生了不利影響。一些設計人員缺乏設計經驗，其在設計中用靜態的思維方式去尋找動態問題的答案，因此往往不能對設計中的問題提出好的解決措施。不同的道路橋梁其使用環境會有一定的差異，這時候設計者完全依照“靜態”的規范進行橋梁設計是不能滿足實際要求的，設計不是一成不變的，應該根據時代發展和行業變化特點及時進行補充與修改，對于設計中的一些重要參數要進行明確的說明，力爭使道路橋梁設計的可靠性達到相關的要求。要控制道路橋梁工程的成本，但是必須在保證橋梁工程的安全性、可靠性、實用性的前提下，進行成本的控制，否則道路橋梁工程的設計毫無意義。

4提高道路與橋梁設計可靠性的措施

（1）加強對道路橋梁壽命期的認識

對于道路橋梁的設計，應該打破傳統思維的影響，不僅要重視對荷載強度的考慮，還要盡可能延長橋梁的壽命期。要想真正推動道路橋梁業的發展，就必須加強對道路橋梁壽命期的認識，使道路橋梁能長時間為老百姓服務。對道路橋梁壽命的認識對橋梁設計的作用是不可輕視的。例如，我國現在的橋梁設計使用的基準期為100年，但是在橋梁設計過程中各種因素都會對相關的設計數據的準確性產生影響，因此進行數據模擬試驗十分必要，在合理確定其壽命期后，就可以將橋梁設計融入到橋梁工程的施工中，加強對涉及到的相關數據信息進行分析，只有這樣才能提高設計與壽命期的相符度，建設高質量的橋梁工程。

（2）重視對橋梁使用環境的考慮

必須提高對于橋梁建設后的使用環境的重視，因為這將對橋梁結構和使用年限產生重要影響。在進行部分橋梁設計時，要加強對抗震的考慮。對于一些受氯離子腐蝕影響很嚴重的地區，在設計和材料的選擇上一定要考慮到該因素，盡最大努力保證橋梁工程的質量。

（3）從設計理論及施工規范等方面加強道路橋梁耐久性的研究

道路橋梁工程從施工到投入運營的整個過程中，將會受到環境中的化學物質、所承受的載荷及其他外部因素的影響，使得道路橋梁的材料和結構在逐漸老化、損壞，嚴重時使橋梁表面出現裂縫，大大影響了橋梁的使用壽命。根據道路橋梁工程病害總結分析得知，除了施工與材料等方面的因素外，道路橋梁結構設計上的不足是影響橋梁耐久性的重要因素。一直以來，我國的道路橋梁設計偏重于結構計算方式的分析，對于道路橋梁整體構造及細節處理的內容研究較少。

（4）對運營超載問題進行分析

超載對橋梁的影響主要體現在以下兩個方面：一是在一定程度上增大了橋梁疲勞應力的幅度，加劇了道路橋梁的損壞速度，影響了橋梁結構的完整性和安全性;二是道路橋梁內部一旦受到損壞想要恢復將會比較難，其內部的應力將發生一系列的改變，從而降低了橋梁的可靠性。橋梁超載主要體現在以下方面：老舊橋梁超齡使用、橋梁通車量超過預定設計值、貨車違規超載行駛等，這些問題不僅要求道路交通監管部門加強管理，相關單位還應及時對超載后果進行分析。在進行道路橋梁設計時應仔細地對荷載進行相關分析，借此來保證橋梁設計的可靠性。

（5）積極引進先進技術及經驗

道路橋梁不能滿足實際需求，是我國道路橋梁設計中比較常見的一個問題，如橋梁的線形不夠平順、橋頭易發生跳車、存在嚴重的振動、橋梁結構開裂、支座嚴重形變等。安全問題和耐久性問題是我國橋梁建設急需要解決的一個問題。為了能及時采取行之有效的措施處理這些問題，相關企業應該積極主動地學習先進的技術經驗，加強對橋梁設計方案的研究與探討，這樣能有效提高我國道路橋梁設計的可靠性和耐久性。

5結語

設計者應將對可靠性的考慮貫穿于整個橋梁設計之中，以改善橋梁工程的質量問題。設計人員要積極學習先進經驗，提高設計水平。對道路橋梁設計人才的培養，是我國橋梁行業發展的重中之重，企業應該不斷加大相關的人力、物力的投入，為建設高質量的道路橋梁提供人才保障。

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