桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析论文_彭爽

桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析论文_彭爽

上海同豪土木工程咨询有限公司武汉分公司 湖北武汉 430070

摘要:桥梁在我国基础性设施建设领域中占据的地位较为重要,所以桥梁施工质量水平长时间以来都是我国人民以及工程施工单位十分重视的一个问题,在我国经济发展水平不断提升的情况之下,我国范围之内呈现出来的交通问题也变得更加严重,从而也就会使得我国范围之内的桥梁建设项目数量以及规模呈现出来一种不断提升的态势。基于此本文结合桥梁设计中安全性、耐久性的内容展开研究,分析目前存在的缺陷并提出有效的改进策略。

关键词:桥梁设计;安全性;耐久性

引言

桥梁是公路交通的一个“节点”,它发挥着连接不同地面交通组成部分的重要功能,客观上,桥梁建设的环境是为了应对地面建设无法企及的目标,如河流、峡谷、沼泽等,简单地说,采取常规地面公路建设的方式成本远高于桥梁。因此,桥梁所面临的建设和运行环境更为恶劣,要保障其较长的无故障周期使用,就需要在设计层面加强关注。需要桥梁设计师进行实地勘探,并充分发挥自己的专业知识,提高桥梁的安全性和耐久性,保证人们的生命财产安全。

1桥梁设计的安全性和耐久性现状概述

桥梁有一定的使用寿命,在理论的使用期限内出现问题的桥梁,会给人们的生产生活带来很多麻烦,尤其从使用者的角度来看,会对其人身安全构成威胁,从设计者的角度来讲则是设计方案的不完备。常见的桥梁安全性和耐久性的缺乏表现为在理论的使用期限内原本表现健康的建筑出现结构的变形、裂缝、下挠等问题,其会使得更加细节的结构暴露在外界环境中,随着外界恶劣空气的变化,会使得腐蚀的程度更加的深入,加大桥梁工程的结构破坏。其次在设计过程中设计人员对桥梁的安全性和耐用性设计考虑不多,只将桥梁的负荷作为考虑的重点,忽略了桥梁承压的极限状态,致使桥梁建筑华而不实,在投入使用过程中事故频发,缩减了桥梁使用寿命。

2桥梁设计中的安全性和耐久性要点分析

1)防洪水位是跨河桥梁设计的重点,在进行桥梁设计的过程中要注意洪水的分流缓冲;2)桥梁的承载应符合行车承载力,因此应根据当地的交通需求来进行桥梁的宽度和结构设计;3)在设计的过程中要充分调查周边的环境,并要根据当地的地势与地质等情况进行合理的设计。

3桥梁设计中安全性与耐久性较低的原因

3.1设计理念落后

随着公路交通行业的快速发展,其设计理念须随之更新,这样才能满足现代化设计的要求。在实际的桥梁建设中,设计人员所遵循的设计理念仍然是传统的理念,停留在较为落后的阶段,与国外相比具有较大的差距,使得桥梁的建设水平无法与世界平均水平相媲美,无法发挥桥梁的真正作用。由于理念的落后,使得桥梁的材料无法达到国家规定的标准,进而使得桥梁的安全性与耐久性出现严重的问题。

3.2施工现场管理水平较低

与其他建筑工程项目类似,桥梁施工现场分布着多样且数量庞大的要素,人员、材料、设备等在管理过程中需要严谨的统筹思想,而具体的统筹方法则来源于宏观的设计依据。如果公路施工管理过程中,普遍存在选材不规范、不科学的现象,使得实际设计很难达到预期的标准。与此同时,还存在偷工减料的现象,从而导致桥梁的整体质量大大降低。除此之外,由于施工人员综合素质较低,没有有效的施工技术作保障,在施工过程中,存在盲目施工、不按相关规范流程施工的现象,进一步使桥梁的整体质量饱受考验。

3.3设计质量存在问题

之所以有些桥梁在使用不久后便出现安全问题,正是由于设计质量存在严重问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于桥梁所承载的强度高于公路等其它设施,因此在进行设计时,需要考虑材料的使用性能是否符合标准,即选择时必须确保设计材料具有较强的抗压性;尤其是钢筋混凝土的选择,必须按照国家的相关规定进行制作。然而在实际的混凝土制作中,并未按照相应的比例要求,使得混凝土出现较为严重的质量问题。同时设计单位开展设计工作并未根据当地的实际情况来进行材料选择的考虑,进而使得桥梁的耐久性较差,加之受到外界不良环境的持续影响,最终发生坍塌事故,使桥梁的安全性与耐久性极大的降低。

4提升桥梁安全性与耐久性的策略

4.1注重防腐材料的使用

在桥梁工程设计的过程中,环氧树脂涂层钢筋作为新时代的产物,可有效防止侵蚀现象的产生,将其应用至普通的钢筋中,可极大程度地提升桥梁的耐久性与使用年限,同时国内有很多研究人员在对桥梁质量进行调研时了解到,锚头区也能够产生侵蚀的现象,严重时则会促使桥梁发生坍塌。因此针对这一问题,设计人员在进行设计的过程中,可适当应用环氧树脂砂浆将锚头密封,防止产生腐蚀现象。但要注意的是,桥梁工程所使用的材料并不能保证完全连续和均匀,在不断变化循环的动荷载作用下很容易发生扩展,进而产生损伤,而为了有效改善这一问题,提高桥梁的安全性,设计人员在设计过程中应深入研究桥梁结构在疲劳荷载作用下的反应及解决措施,同时还应认真考虑和分析交通荷载和风荷载对结构所产生的影响。

4.2创新桥梁设计思路

在桥梁设计中既考虑桥梁结构的强度,也要考虑桥梁的安全耐久性,同时还要考虑对桥梁结构的检测、维修和加固问题,也就是说在桥梁设计时,不仅要考虑桥梁结构的牢固和稳定,还应该考虑结构的寿命问题,并要将这种理念融入到桥梁设计工作中,从而有效解决安全耐久性问题。

4.3兼顾结构的整体连续性

桥梁表面结构的平滑性会在一定程度上减小使用过程中的损毁程度,所以加强桥梁结构的整体连续性,可满足车辆与人群在桥面通行时的舒适度,同时其也是保证桥梁设计安全性和耐久性的前提。在实际设计中桥梁由于支撑性的需要大多有杆状的结构,因而难免会出现截面不平顺的变化,由此在设计中要减少这种变化,让结构的整体较为连续,提高结构的韧性、强度、稳定性,而具体实施时可采用冗余设计,以使得局部损伤和变形有结构上的安全储备,也可对地震、强风等现象有一定的抵御能力。

4.4提高桥梁的细节设计

在进行桥梁设计时,细节决定着一切,并对整个工程建设是否成功会产生重要影响,同时认真设计桥梁工程的细节,能够极大程度地延长桥梁材料的耐用性,进而使其更加稳定,延长使用年限。同时由于每项桥梁设计工程之间均会存在一定的差异性,加之桥梁受自然因素影响较为严重,尤其是雨水与冰雪天气,其桥梁钢筋结构会容易生锈,因此在设计时可选用合适的建筑结构进行保护,同时可加大保护层的厚度,进行防氧化的处理等,都可以增加桥梁的抗腐蚀能力。其次,桥墩在桥梁的下部结构中是最重要的部分,主要起到桥梁的固定作用,因此在对桥墩和基础构造进行设计时,需对桥梁的具体情况做具体分析,同时在此过程中也可添加排水系统与防水系统,提升桥梁设计的防水效果。

5结束语

总之,对于任何一个桥梁项目而言,安全性和耐久性是相辅相成、不可分割的,两者互为依存和目的。从设计角度分析,桥梁设计由于存在设计较多的质量影响因素,而安全性和耐久性又分别关系到建筑工程项目成本和进度问题,因此需要相关部门提高关注程度。

参考文献

[1] 刘跃勇.桥梁设计中的安全性和耐久性问题[J].黑龙江交通科技,2015,38(10):94+96.

[2] 姜良才.桥梁设计中的安全性和耐久性问题研究[J].工程建设与设计,2016,(08):110.

[3] 崔文明.桥梁设计中的安全性和耐久性问题[J].交通建设与管理,2014,(10):130-131.

论文作者:彭爽

论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期

论文发表时间:2018/1/17

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