公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性分析

1、<p>　　公路橋梁設(shè)計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)計在針對安全性以及耐久性方面的要求，是最終衡量整個設(shè)計工程質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，在不斷的發(fā)展過程當(dāng)中，這兩方面的要求也逐漸地發(fā)展成為開展公路橋梁設(shè)計過程當(dāng)中的一個十分關(guān)鍵的控制點。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：公路橋梁；橋梁設(shè)計；安全性；耐久性 </p><p&g

2、t;　　中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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題，要積極借鑒國外成功的經(jīng)驗和做法，除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計理念和結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計。同時需要研究疲勞和超載對于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響。 </p><p>　　一、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計耐久性不足的后果 </p><p>　　在具體針

3、對橋梁的設(shè)計過程當(dāng)中，混凝土結(jié)構(gòu)所具有的耐久性具體來講是指橋梁自身的結(jié)構(gòu)經(jīng)過氣候作用、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)為以下幾個方面: 第一方面主要表現(xiàn)為混凝土的開裂、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等方面。這些問題的存在都會對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，國內(nèi)外的很多座橋梁都會或多或少地表現(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為 野蠻施工的多發(fā)以及管理方面的腐敗所導(dǎo)致的。針對短時間內(nèi)所發(fā)生的主要表現(xiàn)為突然的遭受破壞以及倒塌,更多方面是因為施工質(zhì)量根本無法達(dá)到規(guī)范以及設(shè)計層面上的要求,除此之外的問題還應(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關(guān)等；這些問題的存在都會對于橋梁的安全設(shè)計產(chǎn)生更深層

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

7、應(yīng)當(dāng)是選擇那些相對來講較為經(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)計人員往往只滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算上的安全度需要, 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、施工到使用全過程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯誤等方面去加強(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)計之后則要進(jìn)行到針對橋梁的施工階段，這一階段對于橋梁設(shè)計而言是更為重要的階段。這是因為對于橋梁設(shè)計來講，針對橋梁質(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為工程質(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)計原因 </b></p><p>　　在針對公路橋梁進(jìn)行設(shè)計的過程當(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，接下來所要強(qiáng)調(diào)的就應(yīng)當(dāng)是對于橋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)構(gòu)件方面的創(chuàng)新性安排，這一內(nèi)容的實現(xiàn)主要應(yīng)當(dāng)通過選擇那些相對來講可靠性以及規(guī)范性都較強(qiáng)的指標(biāo)和安全系數(shù)來針對橋設(shè)計的初稿進(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：在目前針對橋梁實際開展設(shè)計的過程當(dāng)中，大部分的設(shè)計人員重視的僅僅是安全性方面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的衡量和應(yīng)用，在針對橋梁設(shè)計過程當(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的橋梁設(shè)計在施工以及后續(xù)的使用過程中存在著一系列的質(zhì)量隱患問題。 </p><p><b>　　四、解決措施 </b></p><p>　　1、加強(qiáng)對橋梁壽命的深刻認(rèn)識 </p><p>　　在我國的橋梁設(shè)計思路中要逐步轉(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，達(dá)到國際上對橋梁使用壽命的要求。加深對橋梁壽命的深刻理解，樹立這種意識，此外還需考慮橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計。舉例來說，我國的普通公路的修建設(shè)計只需設(shè)計50年的壽命，而高速公路或者橋梁建設(shè)需要設(shè)計100年甚至是150年。所以說，在橋梁設(shè)計方案的時候，需要做許多研究實驗來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)測之中。 </p><p>　　2、重

13、視對疲勞損傷的研究 </p><p>　　通常在橋梁上都需要考慮兩個荷載，分別是風(fēng)荷載和車輛荷載，這些都屬于動荷載，并且會在橋面上循環(huán)變化的動力，引起橋面的輕微震動，同時還會引起橋梁結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。因為橋梁建設(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，這些微小的瑕疵會不斷的擴(kuò)大，發(fā)展并形成對橋面有損的裂紋。假設(shè)這些裂紋沒有引起有關(guān)部門的重視，沒有得到應(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很輕易的就被人們發(fā)現(xiàn)，但是其帶來的后果卻是非常嚴(yán)重的。局部的疲勞損傷往往會引起整個建筑的崩潰。 </p><p>　　3、充分重視橋梁的超載問題 </p><p>　　根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計顯示：當(dāng)前狀況下汽車超載的形成原因主要包含有以下三個方面：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)營的發(fā)展現(xiàn)狀；第二方面指的是

15、橋梁在實際荷載的通行車流量方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過原設(shè)計而沒有引起相關(guān)部門的重視和控制；第三方面指的是越來越多的車輛違規(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最終導(dǎo)致疲勞問題的形成。而從另外一個角度上講，橋梁的超載現(xiàn)象的存在也會使得橋梁在設(shè)計方面所對應(yīng)的疲勞應(yīng)力幅度變得更加巨大，甚至于最終還會導(dǎo)致出現(xiàn)一些因為超載而引發(fā)的一系列結(jié)構(gòu)破壞事故。 </p><p>　　4、積極借鑒國外成熟經(jīng)

16、驗 </p><p>　　國內(nèi)橋梁普遍存在的問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。造成這些問題的主要原因就是國內(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)計制作人員，就需要充分認(rèn)識到這一點，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)計方案以提到工程的安全性與耐久性，這才是積極的應(yīng)對辦法。 </p><p>　　

17、綜上所述，保證橋梁的耐久性與安全性已經(jīng)成為一個急需解決的問題。我們在施工過程中不僅要加強(qiáng)施工管理還要在設(shè)計方案上做好結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的耐久性設(shè)計，此外還需要向國外的成功經(jīng)驗學(xué)習(xí)，同時橋梁的疲勞損傷問題以及超載問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>