常規橋梁結構設計問題研究

張彪

摘要：就橋梁結構設計而言，需要設計者具備較為豐富的理論知識，以及豐富的工程經驗，避免基于主觀認知的偏差而影響到整個設計的準確性。當前國內橋梁結構設計中，過多的關注橋梁設計的結構強度，而對橋梁結構設計的耐久性與抗震性等缺乏關注，在設計過程中由于缺少全方面的關注，導致整個橋梁結構設計方案存在一定的缺陷，而這種缺陷若不能夠及時的解決，則為橋梁日后應用帶來風險隱患。針對此，需要橋梁結構設計者不斷的總結工程經驗，并及時更新橋梁結構設計工藝與觀念，不斷優化橋梁結構設計方案，使其符合不斷發展的橋梁建設需求。

關鍵詞：常規橋梁結構設計;問題;措施

通過對目前橋梁結構設計中存在的問題進行分析，進一步研究得出解決我國橋梁質量問題主要應從優化橋梁結構各部位、保證結構設計的合理性著手，進而結合當前橋梁設計技術現狀，有針對性地提出了一些改進措施，以期能為橋梁設計者提供一些參考，延長橋梁的使用年限，推動我國橋梁工程的發展。

1常規橋梁結構設計所存在的問題分析

1.1橋梁設計耐久性問題

橋梁結構設計的耐久性問題，一方面來自于初期設計的影響，另一個方面來自于施工期間環境與操作的影響。耐久性是評價橋梁建設質量的重要指標之一，在設計與建設期間是否考慮到耐久性原則，將對后期應用效果產生重要影響，一旦耐久性受損，則為后期修復帶來一定難度。例如，近幾年所發生的大橋坍塌事故，便是由于橋梁使用年限較為久遠，導致結構材料的力學性有所弱化，結構整體承載能力下降，由此致使大橋出現坍塌。基于此，需要設計人員在設計初期對機構設計中的細節問題加以重視，同時對施工期間可能出現的多種影響因素進行綜合考慮，完善橋梁結構的耐久性設計。

1.2橋梁設計疲勞損傷問題

在不同的地區，橋梁具有著不同的應用價值，但是承受車輛的荷載是所有橋梁需要具備的基礎功能。車輛荷載屬于動荷載，將會在橋梁結構內部形成循環盈利，而橋梁長期受到這種循環盈利的作用，必然會導致其內部結構產生疲勞損傷。另外，在橋梁建設期間，受到多種不確定因素的影響，而橋梁結構的內部材料會存在不均勻或不連續的情況，因此，設計人員在進行橋梁結構設計期間，需要全面的認識到建設期間不確定因素的存在，且這些因素對橋梁耐久性的重要影響。

1.3橋梁結構設計的超載問題

在橋梁投入到實際應用期間，可能存在著多數數據不在原有的橋梁結構設計范圍內，出現荷載超出原定值的情況。超載對橋梁的影響為，加大了橋梁負載應力的幅度，導致橋梁結構的疲勞損傷等問題。而當前普遍橋梁結構設計是不能夠充分的認識到這一點問題，或不將其考慮在設計范圍內，可能對橋梁結構造成不可恢復的損壞，影響到橋梁的整體質量，甚至是在應用期間出現嚴重的安全事故。例如，武夷山公館大橋坍塌事件、哈爾濱機場高速大橋坍塌事件等，都是由于超載問題考慮不到位所導致。

2橋梁設計問題的解決對策

2.1對橋梁耐久性進行優化設計

對于橋梁的耐久度，我國之前的技術規范并沒有明確要求，設計人員在進行橋梁設計時對橋梁的耐久度方面也沒有多加注意，也就沒有對這方面進行技術改進，橋梁的日常維護與檢修過程中，對耐久度也沒有針對性的進行，這就導致了橋梁在使用過程中極易因為耐久度不足而導致事故的發生。為了打破這種局面，最新頒布的橋梁設計規范中，對橋梁的使用年限進行了明確的規定，要求設計人員在進行橋梁的結構設計時必須將橋梁的耐久性考慮進去，摒棄之前片面關注橋梁強度的觀念，將橋梁的耐久性作為設計中的關鍵要素進行把控并及時改進，這樣才能使橋梁的耐久性達到標準要求，在規定的使用年限內不會因為耐久性不足而出現重大事故，保障橋梁的安全穩定運行，對進一步提高橋梁結構的效用，發揮其在交通運輸和經濟發展中的作用有著重要意義。

2.2橋梁超載問題的優化設計

目前，我國大多數橋梁會在運行階段出現不同程度的超載問題，主要表現為橋梁超出使用年限而導致的超齡負載及車流量過大導致的橋梁超載。這些超載現象都會造成橋梁的結構出現疲勞損傷，影響橋梁的整體質量和運行效果，大大降低了橋梁的通行安全性。針對這一問題，設計人員在進行橋梁設計時，要結合橋梁工程所處的環境、地質條件、經濟特點，準確對橋梁運行中可能出現一些因素進行分析，利用先進的科技手段對橋梁的運行模式進行模擬操作，以便對整個設計方案進行整體優化，確保橋梁結構的設計質量可以滿足橋梁運行的實際需求。

2.3橋梁疲勞損傷的優化設計

動態荷載會直接對橋梁結構產生作用，給橋梁結構帶來循環變化的作用力，再加上橋梁運行中可能出現的超載現象，會致使橋梁出現結構疲勞損傷，容易產生裂縫或結構斷裂，因此，對于設計人員來說在橋梁設計階段要考慮疲勞損傷引發的后果，并要結合不同結構形式橋梁特點來深入研究疲勞損傷問題，通過對橋梁所在地區的車流量以及車輛特點進行充分調研，掌握最準確的數字，不僅考慮現在，還要考慮橋梁壽命內的情況，保證設計流量能滿足該地區的最大負載量，并有針對性地對整個橋梁結構進行優化設計來防止其出現疲勞損傷，這樣才能避免橋梁結構在運行階段出現一些嚴重的后果。

2.4橋梁地基的優化設計

地基高度的設計是否合理會影響到橋梁的整體質量和運行效果，是橋梁工程中的重要組成部分。因此橋梁設計人員在進行設計時。要重視地基的高度問題，考慮到地基土層可能會因為水流的沖刷出現下沉或者崩塌的情況，在橋梁的地基設計中，要采用封閉防水技術，盡可能提高地基的穩定性，確保地基的使用性能不受損壞。

2.5橋梁抗震性能的優化

橋梁作為抗震救災的重要通道，其抗震性能必須得以提高。在設計橋梁時，要注意避開地震帶和板塊活躍區，在建橋地區進行地震動力分析，依照動力學原理進行進一步抗震鑒定，對結構抗震的薄弱環節加以強化，增加橋梁的整體連貫性;橋臺要盡量選擇穩定地帶，加強橋墩基礎;重視施工質量，做好細節處理，保證橋梁連接處的穩固;必要時候要在橋梁上加設減震設施。

3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。

參考文獻：

[1]張沛.橋梁設計中的問題及解決對策[J].科技與創新，2014（8）：78-80.

[2]劉立軍.淺析公路橋梁設計中存在的問題及解決措施[J].民營科技，2014（7）：13-15.

（作者單位：鐵嶺市交通運輸事務服務中心）