關于橋梁結構安全性與耐久性設計討論

杜欣 胡進森

摘 ? ?要：道路橋梁建設前需要進行設計工作，路橋設計水平決定了工程使用壽命與結構安全，設計過程中設計人員需關注路橋存在的問題，重點關注安全性、耐久性，從而推動我國道路橋梁事業的健康發展。下面文章主要對道路橋梁設計安全性、耐久性問題進行分析，并提出具體的設計措施。

關鍵詞：道路橋梁;耐久性;橋梁設計

1 ?引言

橋梁建設作為我國的基礎建設項目，已經成為國家綜合實力的重要體現之一。近年來，我國公路橋梁數量猛增，由于其在經濟發展中起著至關重要的作用，人們對其結構耐久性設計越來越加以重視。在橋梁設計中，各家設計院都非常重視結構分析，采用靜態分析、動態分析、整體分析、局部分析，多種分析手段相互校核補充，設計質量大大提高。但與此同時，在設計中也出現了很多細部設計的盲區。由于國內耐久性設計還沒有得到足夠的重視，對于橋梁的細部設計不夠重視不夠細致，從而導致相當一部分橋梁并不是因為整體結構安全不足出現問題，而是因為細部設計不到位而引起了局部構件損壞，進而大大降低了整體結構的安全性和耐久性。細節決定成敗，橋梁是公路的安全重點，橋梁細部設計的安全性不容忽視。

2 ?道路橋梁設計安全性和耐久性的必要性

在建設期間，道路橋梁的安全性往往取決于整體工程的承受能力，其中前期的設計環節以及多種安全因素能夠影響著道路橋梁的總體建設效果，只有強化相關環節，才會提升道路橋梁的綜合性能。其耐久性的建設效果較為復雜，所需要的建設材料和工藝環節繁瑣，如果工作人員不加強對建設環境耐久性以及安全性的重視力度，就會導致在后期建設過程中，出現嚴重的安全隱患。隨著社會經濟水平的快速發展，居民的出行數量正在增加，相對應的交通壓力正在提升，促使道路橋梁建設總體數量有所增加，建設規模得到延伸。一旦橋梁在后期使用中出現安全事故，會影響居民的出行方便，甚至危及到生命安全，造成社會經濟的損失。因此，工作人員應當加強對其的管理力度，從安全性以及耐久性的角度做分析，全面升級道路橋梁建設管理力度，細化多項建設細節，從而保障總體施工質量。

3 ?道路橋梁設計中的安全性與耐久性設計

3.1 ?加強對市政道路橋梁的安全性設計

為了能夠進一步優化市政道路橋梁安全性，需要做好以下方面的工作。

3.1.1 ?高度重視道路橋梁疲勞損傷

進行道路橋梁規劃和設計的過程中需要充分的了解實際情況以及水文特征，對于橋梁施工中可能出現的影響疲勞損傷的因素進行辨別。同時在設計的過程中，有效地避免這些問題，從而能夠更好地確保整體的設計水平。另外，為了進一步提高道路橋梁的整體水平，需全面研究結構應力，同時使用先進的建筑設備和施工技術進行建設，有效地控制疲勞損傷問題。

3.1.2 ?不斷加強設計施工管理

隨著社會的不斷發展，越來越多的新型建筑技術和材料被應用于工程建設中，在進行道路橋梁設計的時候，需要有效地融入這些新技術，涉及工作人員需要不斷地更新設計觀念和方法，進一步提高自身的設計質量和水平。設計工作在整個道路橋梁建設過程中非常重要，設計過程中要嚴格按照相關要求和規范進行操作，并且有專業的人員進行管理，從而進一步提高設計方案的質量，且符合現場環境。同時在整個過程中，還需要重點加強設計工作人員的技能培訓，提高他們的整體職業素養和專業水平，從而能夠更好的符合實際發展需求。

3.2 ?道路橋梁的耐久性設計

市政道路橋梁建設非常重要的部分是材料的選擇，因此需要高度重視水泥材料的選用。混凝土的主要構成是水泥，因此水泥的質量對于混凝土的強度和穩定性是有直接的影響。例如，粉煤灰水泥與硅酸鹽水泥，他們的化學成分存在著一定的差異，從而使得整體的強度和穩定性也會存在差異，橋梁的施工質量也會受到很大影響。因此在應用的過程中需要重點加強水泥的選擇，充分的考慮環境以及溫度以及水文的特點，同時進行水泥類別的選擇。在進行混凝土攪拌的過程中，需要根據實際情況進行選擇水泥類別，能夠有效地控制碳化速度。另外，還需要確保水灰比的科學性。市政道路橋梁在施工的時候需要保證整體的科學性，尤其是水灰比方面。如果實際的情況需要選擇高強度混凝土，就需要確保混凝土的密實度，才能夠保證整體的強度。如果密度太高，會對氣體的發揮造成很大影響，降低碳化速度，因此需要重點進行控制。

3.3 ?加強對疲勞損傷的研究

道路橋梁工程使用后，會承受很大的動荷載，同時加載的次數也會越來越多，對此會產生很大的疲勞損傷。就目前情況來看，道路橋梁工程建設中會使用很多的鋼筋以及混凝土材料，對于這些材料最大的特點是具有不均勻連續性，從而會存在很多的裂縫。如果不能進行有效控制，會直接影響到整體的安全性以及耐久性。對此在進行道路橋梁設計的時候，相關設計人員需要重點進行疲勞指標計算和驗算。從相關的資料中可以知道不是所有的道路橋梁工程會受到高荷載和高溫的影響，一些低溫環境以及荷載也會直接產生斷裂情況。因此在進行沖擊試驗后，可以知道很多的鋼材在常溫下，具有一定的脆性，因此在進行鋼材選擇的時候，需要選擇那些韌性比較好，同時變異系數比較小的鋼材，從而確保整體的道路橋梁的安全以及耐久性。

3.4 ?關注市政橋梁在使用過程中的超載情況

市政道路橋梁使用過程中，如果橋梁長時間處于超負荷狀態，會直接對橋梁整體產生影響，而這些損傷是不能夠使用維修的方法進行恢復的，因此會直接影響橋梁的安全性和耐久性。因此在進行市政橋梁設計的時候，需要高度重視橋梁使用中的超載現象，在施工過程中需要嚴格按照相關規定及要求進行控制，從而確保整體的施工質量，保證整體的安全性能。

3.5 ?對結構進行抗震設計

在進行道路橋梁結構抗震設計的時候，需要重點提高整體的穩定性。例如，在進行結構優化的時候需要使用隔震支座，使用減震支座或者是隔震支座，能夠進一步提高整體的結構，從而降低地震反應所帶來的影響，同時也能夠確保整體的安全。另外，選擇使用橋墩延性減震，在橋墩設計的過程中提高某個部位的延性。如果發生了強烈的地震，很多的部位會形成穩定的延性，其會產生很大的形變，從而使得結構周期延長，降低正能量的耗散。此外，還可以使用新的減震結構，也就是新高混凝土結構，將行型鋼包裹在混凝土外，從而提高整體的抗剪承載力，提高整體的延性，確保整體的抗震性能。對于這個結構能夠吸收和分散相應的地震能量，并且起到隔離的效果，進一步降低整體的地震反應，從而有效地控制變形。

3.6 ?重視道路橋梁的耐久性設計及管理工作

道路橋梁建設工程工程量大，同時施工非常的復雜，因此在進行道路橋梁建設的時候，需要高度重視耐久性和使用壽命方面。在進行施工的時候，由于混凝土的穩定性非常好而被廣泛的使用，但是混凝土的穩固程度會直接受到外界因素影響，因此在混凝土選擇的過程中需要有效地進行原材料配比控制，并根據實際情況和要求來進行各個組成部分的比例配合，從而提高整體的密度，降低攻擊對鋼筋氧化作用，提高整體的防護性能，確保道路橋梁工程的耐久性能。

4 ?結語

綜上所述，隨著路橋工程的不斷增多，也對相關設計與施工工作提出更多要求，與此同時，設計人員在進行工程設計時，應該結合現場實際環境做好勘察與設計優化工作，保證道路橋梁安全性、耐久性，提高路橋使用壽命。

參考文獻：

[1] 鄭超.橋梁設計中存在的安全耐久性問題 [J].交通世界，2017（27）：72～73.

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