桥梁设计中安全性与耐久性的探讨论文_于艳然

桥梁设计中安全性与耐久性的探讨论文_于艳然

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摘要:在桥梁设计过程中,设计者和施工人员最主要的难题就是桥梁的安全性和耐久性。因此,深入分析影响桥梁安全性和耐久性的因素,并对针对性的提出整改方案对确保桥梁整体质量的关键。

关键词:桥梁设计;安全性;耐久性

伴随公路交通行业的飞速发展,桥梁工程作为交通重要枢纽,发挥着极其重要的作用。近年来,桥梁工程事故频发,严重影响人们的正常生活,究其原因,主要是设计初期忽视了对桥梁安全性和耐久性的关注。这就需要设计人员在设计之初对实地进行考察,提升自己的专业知识水平,努力提升桥梁的安全性和耐久性,保障人们的交通出行安全。

一、桥梁设计的安全性和耐久性现状分析

任何事物都有其使用寿命,桥梁也不例外。在当前桥梁设计过程中,存在很多不足,导致桥梁的安全性和耐久性得不到有效保障。桥梁在投入使用后,事故频发,严重的甚至只能拆除重建,这无疑给桥梁工程施工单位造成不必要的损失,更影响了人们的正常出行。桥梁问题的频发,不仅与我国现行的规范标准冲突,同时违背了国际上对桥梁安全性和耐久性的要求,对我国的形象带来了一些负面影响。

在桥梁使用过程中,影响桥梁安全性和耐久性的主要表现有混凝土斜拉桥的横隔板与主梁产生开裂、正交异刚面板疲劳产生裂缝引起等[1]。如果在实践过程中,没有对具体问题作出相应整改措施,将会导致桥梁结构的二次损毁,加大对桥梁工程的结构破坏,产生难以补救的毁灭性后果。

二、影响桥梁结构安全性和耐久性的因素

在设计过程中,桥梁的安全性是显而易见的,但是桥梁的耐久性相对具有隐秘性,想要提升桥梁的耐久性,就需要设计者在设计之初进行仔细研究,从源头抓起,根本上杜绝影响桥梁耐久性的因素。

(一)设计理念的陈旧和构造措施不完善

随着公路交通行业的发展,桥梁的设计理念需要及时的更新,以适应现代化设计的需求。在桥梁的实际建设过程中,设计人员设计理念的传统,使桥梁设计水平达不到世界平均水平,使得桥梁安全性和耐久性得不到保障。

桥梁工程设计的第一步,是需要对桥梁类型进行选择,这并不是单一的设计工作,而是要根据实地考察获取的现场数据及当地环境因素来进行选择。在桥梁设计过程中,不仅需要对桥梁结构的承载能力进行检测,而且对桥梁使用极限进行研究。然而,在桥梁设计过程中,设计人员往往只满足了一定程度上的安全需求,却忽视了工程构造和设计材料的特性,缺乏有效的设计理论知识,最终引发桥梁的安全和耐久性能。

(二)施工管理水平低,设计图纸检验不够严谨

近年来,桥梁问题的多发,严重影响了桥梁工程的发展。桥梁坍塌现象的出现更是引起了人们对桥梁安全性的关注。经过研究发现,很多桥梁在没有达到使用年限,甚至是刚刚投入使用,就出现各种问题,这往往是由于桥梁施工过程中施工和管理水平不达标引起的[2]。

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目前,部分施工单位在桥梁施工过程中,凭借自身施工经验对设计图纸进行检验,没有对施工技术和环境进行监督管理,导致建成后的桥梁结构与设计图纸不符,甚至有些施工人员为了便利施工,更是将设计图纸随意增减,严重破坏了设计图纸的完整性,最终影响桥梁的安全性和耐久性。

(三)后期维护不到位

我国桥梁建设工程中,部分施工单位主抓前期施工质量,而对后期桥梁维护和保养却不太重视。桥梁建设后期施工单位对养护意识的不足,也是影响桥梁安全性和耐久性的主要因素之一。比如雨雪天气下,如果缺乏后期的养护措施,雨水渗入桥梁结构中就会破坏桥梁内部结构。此外,桥梁承重构件的定期养护和更换也是重中之重。如果后期未能及时更换承重构件将会影响桥梁整体的工作性能,从而降低桥梁的安全性和耐久性,影响人们正常的交通出行安全。

三、提升桥梁设计中安全性和耐久性的措施

在桥梁设计过程中,需要考虑到各个方面的影响,包括机动车正常行驶因素、车辆超载超速因素等方面。桥梁作为重要的交通运输枢纽,安全性和耐久性的不足将会产生严重的社会影响,因此,在桥梁具体设计过程中,需要做到以下几点要求:

(一)规范设计标准,引进设计理念

随着人们对桥梁工程要求的提升,过去只追求结构安全性的设计已经无法满足人们的期望。国内外专家在总结过去桥梁设计经验的基础上,除了重视建设过程中结构的安全性、整体牢固性的要求外,对不同结构的可承受危险水平进行了研讨,提出耐久性设计理念。结构耐久性设计理念就是要解决结构的使用寿命问题。设计工程师在设计之处,应认识到整体结构寿命和各部件使用寿命是不同的。只有对这些使用寿命低于整体结构寿命的部件,进行及时的更换或养护,才能确保桥梁工程的整体性能。

(二)确保设计的整体性和连续性

在桥梁运营过程中,桥梁表面的平滑性可以在一定程度上减小桥梁的损毁程度,确保设计的整体性和连续性,也是保证桥梁设计的安全性和耐久性的因素之一。由于桥梁的承重部件属于杆系结构,在运营过程中难免出现受力不均,造成表面不平滑现象,因此在设计过程中要避免这种现象的发生,提升结构的整体性和连续性[3]。我国人口众多,交通压力较大,只有加强桥梁结构的整体性,才能抵御局部损伤带来的影响。此外,做好桥梁冗余设计可以保障桥梁结构具备更强的安全性能,可以在一定程度上对地震、强风有一定的抵抗能力。

(三)强化桥梁结构的细节内容设计

在桥梁设计过程中,细节决定着成败,影响桥梁建设的整体质量。加强对桥梁结构的细节设计,可以延长桥梁使用寿命,使桥梁更具稳定性。由于桥梁整体结构一直处于露天状态,受自然因素影响较为严重,尤其是雨雪天气,会加快桥梁内部结构生锈速度,设计之初,可以设计相应结构对其进行维护,增强桥梁的耐腐蚀性。桥墩是桥梁的重要组成部分,在对桥墩和基础设施进行设计的时候,需要设计者对具体环境做出分析,添加防水措施和排水措施,提升桥梁的防水性能。

结语:总体来讲,在桥梁设计过程中,桥梁的安全性和耐久性,不仅是设计的重点,也是设计的难点所在。因此,在设计过程中,不仅要规范设计标准,引进设计理念,还要确保设计的整体性和连续性,以提升桥梁的安全性和耐久性,从而提高桥梁整体结构的质量,为国家经济的迅猛发展铺平前进的道路。

参考文献:

[1]刘海.桥梁设计中的安全性和耐久性分析[J].工程建设与设计,2016(17):116-117+134.

[2]于向前,李宝银,彭璐璐.关于桥梁设计中安全性与耐久性的探讨[J].中国新技术新产品,2010(19):106.

[3]袁昊洋.桥梁设计中的安全性及耐久性分析[J].山西建筑,2017,43(13):195-196.

论文作者:于艳然

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/8/26

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