关键词:桥梁设计;荷载问题;处理措施
桥梁设计中的荷载问题在现代桥梁施工中是一个绝对不容忽视的问题。伴随着我国社会的不断发展,桥梁设计的工作人员也一定要紧跟时代的步伐,对桥梁的设计理念不断的更新,使桥梁的建筑更好地适应时代发展的要求,最大限度的保障人民的生命安全和财产安全。所以在桥梁的设计过程中,要考虑车辆的活载和可能的冲击力对桥梁的作用效果,除此之外还要考虑人群的荷载,采用标准的荷载规范,对桥梁作出处理,尽力使桥梁达到最合适的荷载范围,为人们的出行提供方便。
1 桥梁设计常见荷载问题
1.1桥梁荷载设计原则的问题
在桥梁受力范围中,荷载是主要的作用力。一些桥梁出现裂缝等质量问题,主要是因为荷载承受的作用力过大导致的,一般情况下,引起此类问题产生主要是桥梁荷载设计不符合要求导致的,在桥梁荷载设计中,导致荷载问题主要有以下两点:(1)在桥梁设计过程中,其理论值与实际要求不符合;(2)桥梁结构体系存在问题。当理论值与实际要求不一致时,很容易导致桥梁设计的荷载难以满足实际车里的荷载要求,当桥梁建设完成后就会出现各种问题,通常来说,导致这些问题的根本原因是由于在桥梁荷载设计中不能够按照设计原则开展工作,在设计时,不能够按照荷载设计的指标进行设计。
1.2桥梁设计耐久性荷载问题
在桥梁设计中耐久性是导致桥梁荷载出现问题的主要因素,由于桥梁耐久性不高,就会使得桥梁整体的荷载受到影响,在长时间的桥梁使用时,就会出现裂缝等问题,导致这些问题出现的根本原因主要是材料的使用不够正确,或是施工工艺出现问题,同时与设计人员对桥梁受力计算不够引起的,这种问题在一定的程度上直接影响到桥梁的荷载问题。
1.3冲击作用产生的荷载影响
针对桥梁荷载而言,冲击作用产生的影响非常大,冲击作用主要是通过横梁冲击作用力,对桥梁产生一定的冲击作用,当桥梁结构是跨度或是线路的状态时,车辆的类型与综合因素就会导致冲击力产生,当冲击力大于荷载规定要求时,公路的桥梁的承受力就会受到影响,不利于桥梁的正常使用。
1.4位移效果导致的荷载问题
位移问题一般在桥梁跨中出现的,但位移不会导致桥梁的振动频率发生改变,而导致桥梁出现振动的基本因素在于桥梁不够平整,当桥面不断起伏,就会使得桥梁的振幅发生变化,当桥面情况变化越来越差,桥梁的动力系数就会出现非线性的变化情况增加,出现这些问题的主要情况是因为在设计时,没有能够对冲击力进行全面计算导致的,或是,在进行相关的设计计算时套用公式引起,没有全面考虑多方面因素后进行计算,这就增加了桥梁的安全风险因素。
2 桥梁设计常见荷载问题的处理措施
2.1结合实际情况科学的设计桥梁的施工方案
①在桥梁的设计过程中要考虑钢板的加装。这种外加钢板的方法,可以大大增加桥梁的抗力,也不会过多的增加桥梁的横截面。但是由于加固钢板的加工成形工作比较有难度,而且钢板加装需要支护设备,另外在后期的使用中,对钢板的维修和保养工作量很大,所以这种方法不会大面积的使用。②在桥梁表面粘贴玻璃钢,这种方法有利有弊。因为玻璃钢的弹性模量相对于混凝土来说较低,很容易在受力之后发生变形。因此这种方法只简单地适用于需要临时加固以便不经常通过桥梁的大吨位卡车的通行。所以这种方法的局限就在于只能在临时加固中使用。③加装钢筋。这种方法主要是对桥梁的表面进行钢筋二次加装,将钢筋固定在桥梁的表面,可以大大增加桥梁的抗弯性,而且不会过多的增加桥梁自身重量。
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2.2 在施工过程中严把原材料的质量关
在桥梁施工的过程中,工程的好坏与否取决于原材料。因此复测桥梁施工监管的部门必须严把质量关,将假冒伪劣的原材料在源头上加以遏制。原材料好坏将直接影响到桥梁结构的质量及寿命,因此选择好的原材料是工程质量的第一步,也是至关重要的一点。因此监管单位应该严把质量关,统筹建立规范科学准确的三级监测体系。外部的原材料必须要经过监管部门严格检验后才能投入工程使用, 在配置高等级混凝土的时候一定要用高等级水泥,并且要尽最大的可能降低水泥在混凝土中所占的比重,配置混凝土的过程中所用的黄砂也必须是优质的天然河砂,并且要经过桥梁施工单位的检测后,各项指标都达到相关规范要求时,才能投入使用。配置混凝土的过程中所用的碎石应该用优质天然石料进行人工轧制, 碎石的各项指标经监督部门检测后应全部满足相关的规范要求。外加剂的选用方法也是如此。
2.3 桥梁设计中的地段选择
在进行桥梁施工前探测清楚该地段的地质构造条件是非常重要的,对地质的坚固性作出科学的评价,方便在桥梁施工时中对不同地质构造地段采取不同的施工措施。研究分析施工地段地质构造及其岩体的成分,是公路桥梁施工前期的必要工作。为保障桥梁建筑强大的荷载量,就必须避开岩石破碎带、地震带等不稳定的地带,以免对桥梁建设造成不必要的破坏。在地形勘察和桥梁施工的设计时,就要尽量的采取措施跨过该地段。在桥梁施工监督单位应该杜绝采用大爆破的方式,因为这样会造成地震或周边岩石层断裂现象的发生。
2.4做好道路桥梁的耐久性设计
首先,桥梁结构的耐久性设计有着自身的特点,因此不能和常规的结构设计混为一谈,为此我们要采取正确的技术标准对桥梁结构的耐久性进行严格的定量分析和定性分析。其次,我们要进一步优化桥梁结构耐久性的相关要求,将桥梁结构的耐久性作为桥梁设计基本要求和基本原则,从而督促相关的设计人员对桥梁结构的耐久性进行充分的重视,并注意对桥梁的结构布局和具体细节进行缜密的研究,这样能够保证城市桥梁的安全使用,为提高城市桥梁的承载能力打下一个坚实的基础。
2.5做好道路桥梁的抗疲劳损伤设计
首先,对疲劳损伤的研究不能仅仅局限于桥梁结构的领域,因为桥梁是一个复杂的系统工程,任何部位出了差错都有可能引起整个桥梁出现大的质量问题,所以我们在对桥梁的结构进行疲劳损伤研究的同时,也要加强对桥梁局部疲劳损伤的研究。其次我们要把桥梁疲劳损伤的研究应用到桥梁荷载设计的过程中,在提高桥梁承载能力的同时,增强其抵抗疲劳损伤的能力,这样才能使桥梁的使用寿命得到大幅度提高。
2.6积极借鉴国外先进的桥梁设计经验
我国的桥梁设计研究起步比较晚,因此在桥梁设计的经验方面与国外的先进技术存在着一定的差距,为此我们应当积极加强交流与合作,主动借鉴国外的先进的桥梁设计经验,然后再结合我国的桥梁荷载设计实践进行创新和发展,这样就能使得我国的桥梁设计技术取得巨大的进步,从而保证城市桥梁的质量。
总之,进行设计荷载的过程中,务必全面考虑具体需求,对于实际工程,要关注车辆的活载还有冲击力作用效果,更应关注人群的荷载,选用标准的荷载规范,根据有关的规范对桥梁实施处理,力求达到最合适的荷载范围,在确保安全的基础之上,便于人们的生活外出需要。
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[4] 刘凯. 基于公路桥梁设计荷载的研究与分析[J]. 黑龙江交通科技. 2016(08)
论文作者: 周建利
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
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