公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性分析

1、<p>　　公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性分析</p><p>　　摘 要：當(dāng)前狀況下，公路橋梁設(shè)計(jì)在針對(duì)安全性以及耐久性方面的要求，是最終衡量整個(gè)設(shè)計(jì)工程質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，在不斷的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，這兩方面的要求也逐漸地發(fā)展成為開(kāi)展公路橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中的一個(gè)十分關(guān)鍵的控制點(diǎn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：公路橋梁；橋梁設(shè)計(jì)；安全性；耐久性 </p><p&g

2、t;　　中圖分類(lèi)號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　公路橋梁安全性和耐久性不足已成為迫切需要解決的問(wèn)題，要積極借鑒國(guó)外成功的經(jīng)驗(yàn)和做法，除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計(jì)。同時(shí)需要研究疲勞和超載對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響。 </p><p>　　一、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性不足的后果 </p><p>　　在具體針

3、對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，混凝土結(jié)構(gòu)所具有的耐久性具體來(lái)講是指橋梁自身的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)氣候作用、物理作用以及化學(xué)侵蝕作用之后仍然保持自身完整不受損害的綜合抵抗能力。從具體的設(shè)計(jì)角度層面分析可以了解到：橋梁整體結(jié)構(gòu)在耐久性方面不足最終所造成的后果主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面: 第一方面主要表現(xiàn)為混凝土的開(kāi)裂、侵蝕、滲漏、碳化、酥裂、破碎、磨損、溶蝕以及堿-骨料反應(yīng)和凍融循環(huán)破壞的存在；第二方面則主要表現(xiàn)在鋼筋、鋼乘方面所表現(xiàn)出的銹蝕、疲勞、脆化以及應(yīng)力損

4、失受到破壞等情況的存在；第三方面則主要表現(xiàn)在粘接方面的鋼筋以及相應(yīng)的混凝土之間所對(duì)應(yīng)的粘結(jié)錨固作用在整體意義上的削弱，以及錨具的失效和注漿不密實(shí)等方面。這些問(wèn)題的存在都會(huì)對(duì)于橋梁的使用壽命產(chǎn)生致命的影響，所以應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視并積極地進(jìn)行改善。 </p><p>　　二、橋梁安全性、耐久性差的現(xiàn)狀分析 </p><p>　　1、野蠻施工及管理腐敗現(xiàn)象的普遍存在 </p>&l

5、t;p>　　當(dāng)前狀況下，國(guó)內(nèi)外的很多座橋梁都會(huì)或多或少地表現(xiàn)出在安全性以及耐久性方面較差的現(xiàn)象,針對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)形成這種情況的原因是因?yàn)?野蠻施工的多發(fā)以及管理方面的腐敗所導(dǎo)致的。針對(duì)短時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的主要表現(xiàn)為突然的遭受破壞以及倒塌,更多方面是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量根本無(wú)法達(dá)到規(guī)范以及設(shè)計(jì)層面上的要求,除此之外的問(wèn)題還應(yīng)當(dāng)包括材料強(qiáng)度方面的不足以及相應(yīng)程度上的施工工藝層面的不過(guò)關(guān)等；這些問(wèn)題的存在都會(huì)對(duì)于橋梁的安全設(shè)計(jì)產(chǎn)生更深層

6、次上的影響。 </p><p>　　2、設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不夠完善 </p><p>　　目前，在針對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于目前所存在的問(wèn)題首先應(yīng)當(dāng)承認(rèn)其在施工方面存在問(wèn)題的同時(shí),另外一方面也應(yīng)當(dāng)承認(rèn)其在設(shè)計(jì)方面缺陷性的存在。在針對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的整體過(guò)程當(dāng)中,首先應(yīng)當(dāng)要關(guān)注橋梁設(shè)計(jì)在施工以及相應(yīng)使用期內(nèi)所對(duì)應(yīng)的安全性的問(wèn)題還存在著哪些可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所對(duì)應(yīng)的首要任務(wù)就

7、應(yīng)當(dāng)是選擇那些相對(duì)來(lái)講較為經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案, 第二方面則是應(yīng)當(dāng)針對(duì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件以及兩者之間的連接進(jìn)行分析,在這一過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)盡可能地取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。許多設(shè)計(jì)人員往往只滿足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度需要, 而忽視從結(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(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。 </p><p>　　三、公路

8、橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性缺失的原因 </p><p><b>　　1、施工原因 </b></p><p>　　在設(shè)計(jì)之后則要進(jìn)行到針對(duì)橋梁的施工階段，這一階段對(duì)于橋梁設(shè)計(jì)而言是更為重要的階段。這是因?yàn)閷?duì)于橋梁設(shè)計(jì)來(lái)講，針對(duì)橋梁質(zhì)量發(fā)生損害的原因上分析，如果在較短的投入使用時(shí)期內(nèi)發(fā)生的破壞或者是劣化現(xiàn)象的話，那么則可以總結(jié)出這種現(xiàn)象的存在很可能是因?yàn)楣こ藤|(zhì)量在施工階段的

9、不達(dá)標(biāo)而最終導(dǎo)致的，較為典型的原因主要可以概括為施工材料方面缺陷的存在，施工技術(shù)不到位、管理手段方面的技術(shù)性的缺乏以及最終的預(yù)應(yīng)力施加層面的不合理等現(xiàn)象的存在，這些情況的存在最終對(duì)于橋梁的安全性以及耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響和威脅。 </p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)原因 </b></p><p>　　在針對(duì)公路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，首先應(yīng)當(dāng)要強(qiáng)調(diào)的是結(jié)構(gòu)方案層面的科

10、學(xué)性、合理性以及經(jīng)濟(jì)性，接下來(lái)所要強(qiáng)調(diào)的就應(yīng)當(dāng)是對(duì)于橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)構(gòu)件方面的創(chuàng)新性安排，這一內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)主要應(yīng)當(dāng)通過(guò)選擇那些相對(duì)來(lái)講可靠性以及規(guī)范性都較強(qiáng)的指標(biāo)和安全系數(shù)來(lái)針對(duì)橋設(shè)計(jì)的初稿進(jìn)行衡量，這樣才能從根本上保證公路橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)層面的耐久性和安全性。但是應(yīng)當(dāng)引起重視的是：在目前針對(duì)橋梁實(shí)際開(kāi)展設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，大部分的設(shè)計(jì)人員重視的僅僅是安全性方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的衡量和應(yīng)用，在針對(duì)橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中的結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)耐久性等方面的內(nèi)

11、容所表現(xiàn)出的關(guān)注度十分缺少，這種情況的存在最終造成了整個(gè)的橋梁設(shè)計(jì)在施工以及后續(xù)的使用過(guò)程中存在著一系列的質(zhì)量隱患問(wèn)題。 </p><p><b>　　四、解決措施 </b></p><p>　　1、加強(qiáng)對(duì)橋梁壽命的深刻認(rèn)識(shí) </p><p>　　在我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)思路中要逐步轉(zhuǎn)換僅僅滿足橋梁的載重強(qiáng)度的設(shè)計(jì)中心到既滿足橋梁的使用壽命又考慮橋梁的

12、載重強(qiáng)度的中心上來(lái)，達(dá)到國(guó)際上對(duì)橋梁使用壽命的要求。加深對(duì)橋梁壽命的深刻理解，樹(shù)立這種意識(shí)，此外還需考慮橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，我國(guó)的普通公路的修建設(shè)計(jì)只需設(shè)計(jì)50年的壽命，而高速公路或者橋梁建設(shè)需要設(shè)計(jì)100年甚至是150年。所以說(shuō)，在橋梁設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，需要做許多研究實(shí)驗(yàn)來(lái)充分證明橋梁的耐久性。并且，橋梁建成后的后期維護(hù)，管理也需考慮在內(nèi)，以保證橋梁的使用壽命在前期的預(yù)測(cè)之中。 </p><p>　　2、重

13、視對(duì)疲勞損傷的研究 </p><p>　　通常在橋梁上都需要考慮兩個(gè)荷載，分別是風(fēng)荷載和車(chē)輛荷載，這些都屬于動(dòng)荷載，并且會(huì)在橋面上循環(huán)變化的動(dòng)力，引起橋面的輕微震動(dòng)，同時(shí)還會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。因?yàn)闃蛄航ㄔO(shè)的材料并不具有連續(xù)性與均勻性，而且這些材料還具有微小的瑕疵，在橋面上循環(huán)力的作用下，這些微小的瑕疵會(huì)不斷的擴(kuò)大，發(fā)展并形成對(duì)橋面有損的裂紋。假設(shè)這些裂紋沒(méi)有引起有關(guān)部門(mén)的重視，沒(méi)有得到應(yīng)有的控制，很有可

14、能引起橋梁材料內(nèi)部及結(jié)構(gòu)的突然斷裂，造成意外安全事件。早期的疲勞損傷不會(huì)很輕易的就被人們發(fā)現(xiàn)，但是其帶來(lái)的后果卻是非常嚴(yán)重的。局部的疲勞損傷往往會(huì)引起整個(gè)建筑的崩潰。 </p><p>　　3、充分重視橋梁的超載問(wèn)題 </p><p>　　根據(jù)相關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)顯示：當(dāng)前狀況下汽車(chē)超載的形成原因主要包含有以下三個(gè)方面：第一方面指的是早期修建的老橋正在面臨著超齡負(fù)載運(yùn)營(yíng)的發(fā)展現(xiàn)狀；第二方面指的是

15、橋梁在實(shí)際荷載的通行車(chē)流量方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)原設(shè)計(jì)而沒(méi)有引起相關(guān)部門(mén)的重視和控制；第三方面指的是越來(lái)越多的車(chē)輛違規(guī)超載現(xiàn)象的存在。從形成原因?qū)用孢M(jìn)行分析可以了解到：橋梁的超載在很大程度上也會(huì)最終導(dǎo)致疲勞問(wèn)題的形成。而從另外一個(gè)角度上講，橋梁的超載現(xiàn)象的存在也會(huì)使得橋梁在設(shè)計(jì)方面所對(duì)應(yīng)的疲勞應(yīng)力幅度變得更加巨大，甚至于最終還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一些因?yàn)槌d而引發(fā)的一系列結(jié)構(gòu)破壞事故。 </p><p>　　4、積極借鑒國(guó)外成熟經(jīng)

16、驗(yàn) </p><p>　　國(guó)內(nèi)橋梁普遍存在的問(wèn)題主要是耐久性和安全性差以及結(jié)構(gòu)正常使用性能差。造成這些問(wèn)題的主要原因就是國(guó)內(nèi)目前的施工質(zhì)量以及體制的管理是否優(yōu)化，但是這種問(wèn)題在短期內(nèi)是不可能完全得到改變的。所以作為工程的設(shè)計(jì)制作人員，就需要充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，整體的考慮施工管理情況和建筑材料的質(zhì)量，并使用合理的設(shè)計(jì)方案以提到工程的安全性與耐久性，這才是積極的應(yīng)對(duì)辦法。 </p><p>　　

17、綜上所述，保證橋梁的耐久性與安全性已經(jīng)成為一個(gè)急需解決的問(wèn)題。我們?cè)谑┕み^(guò)程中不僅要加強(qiáng)施工管理還要在設(shè)計(jì)方案上做好結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的耐久性設(shè)計(jì)，此外還需要向國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，同時(shí)橋梁的疲勞損傷問(wèn)題以及超載問(wèn)題都需要在我們的總體考慮之內(nèi)。做好橋梁建設(shè)工程，使我們向公眾要完成的責(zé)任，所以我們必須要嚴(yán)加重視。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn): </b></p><p>