基于耐久性混凝土桥梁结构设计研究论文_胡琼芳

基于耐久性混凝土桥梁结构设计研究论文_胡琼芳

上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司 安徽合肥 230031

摘要:伴随交通行业的快速发展与进步,我国桥梁工程在不断增多,为此在桥梁结构的施工过程中,任一环节都会对整体工程的质量产生影响。桥梁建设对于国家来说是其非常重要的基础性建设,对于社会发展而言其是非常重要的工程。现时期伴随车辆的不断增多,重型汽车也在不断增多,这些因素都可能对桥梁耐久性和安全性形成影响。为此本文首先对混凝土桥梁结构耐久性产生影响的因素进行了分析,之后提出提高混凝土桥梁耐久性设计的对策,望可以为混凝土桥梁结构的耐久性设计提供参考。

关键词:混凝土桥梁;结构设计;耐久性

因为混凝土材质本身具备很强的耐久性,为此被人们所关注,所以人们对于混凝土桥梁结构耐久性并不重视,致使在混凝土桥梁的设计中对其耐久性重视度不足。随着近些年公路工程的不断增多,使得桥梁工程也在随之增多,由此桥梁结构耐久性被人们所重视。

1.对混凝土桥梁结构耐久性产生影响的因素

桥梁结构耐久性对于桥梁本身的使用寿命来说有着非常直接的影响,然对桥梁形成耐久性的影响因素非常多,从桥梁设计开始到桥梁的实际建设,无论是哪里产生问题均会对桥梁耐久性形成影响,降低桥梁使用期限,并且还存在各种各样的安全问题。

1.1桥梁结构和设计方面存在不足

我国对于桥梁设计上的要求非常低,承重标准也非常低,但是伴随经济的快速发展,交通量的不断扩大,现时期,桥梁建造仍使用的是以前的标准,然这些标准已不能达到现时期的交通需求,为此桥梁安全性与耐久性都会随时发生改变,存在安全性问题。在设计期间,设计人员仅对桥梁结构的强度有所关注,然却忽视对建设材料及结构的维护,对于桥梁结构及使用期间所形成的人为性因素都没有充分的思考,这些因素均会对桥梁结构耐久性产生影响[1]。

1.2材料方面的因素

混凝土当中含有的高碱溶液会让钢筋表面产生氧化铁的膜层,能够防止钢筋被腐蚀。然而如这层膜破损以后,钢筋便会生锈,铁锈体积要比铁本身体积大很多,如此较易造成混凝土出现开裂现象,为此会让钢筋混凝土接触面不断减少,在此情况下,混凝土耐久性便会有所降低。除此之外,混凝土当中的碱性成分在与空气中二氧化碳接触作用以后,便会使混凝土结构产生改变,这样混凝土牢固性便会有所下降。

1.3施工过程规范性不足

在桥梁工程建设期间,很多工程师会为了能够快速完工而将工程质量放到一边。在建设过程中,混凝土当中所加入的物质配比不足,造成混凝土强度下降,如此较易形成开裂现象,同时桥梁结构耐久性也会不同程度的下降。在桥梁结构使用过程中,缺少必要性的检修与维护,如想保证工程结构耐久性,便需对桥梁进行定期的检查和维护,然我国对于桥梁的检修工作还存在不足,需在此方面加大力度[2]。

2.提高混凝土桥梁耐久性设计的对策

桥梁设计需遵守耐久性原则,最大程度确保桥梁使用安全与使用期限,如此便需在设计桥梁的时候,需从整体来思考,采用耐久性的混凝土也属于较为关键性的一个环节。

2.1以耐久性为前提的设计

各桥梁工程均需承担较大荷载,如车辆荷载、自然风力荷载,动力荷载等,都会对桥梁产生较大应力,这些应力不但会使桥梁结构发生震动,同时还会使结构疲劳性不断增大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程施工时的材料不连续和不均匀等原因都会对桥梁结构产生影响,在桥梁荷载大的时候,材料不足之处便会无限放大,导致桥梁结构产生损坏,严重的情况下,会形成宏观性裂纹。如对裂纹不做好控制,较易使结构产生断裂。如此便会形成桥梁结构的疲劳。对于同一桥梁,虽然用的是一样的结构设计,然作为特殊用处的一类桥梁便需对桥梁实施特殊性设计,尽管这类桥梁会在一些结构上存在不同之处,但还需确保桥梁合理性,同一区段内的桥梁,需保证其形态及孔洞的规格统一性。桥梁建筑需与实际水流相匹配,如此能够降低桥梁结构承重性。如桥梁结构长度较长,而水较深的时候,可思考将桥梁架高,这对于泄洪非常有帮助。除此之外,在对桥梁实施设计的时候需思考泥石流自然灾害所产生的影响,如这一地区时常形成泥石流,可选用单孔或者是跨度稍大一些的多孔桥梁[3]。

2.2桥梁材料设计

桥梁建设期间,混凝土耐久性是对桥梁结构耐久性形成影响的重要因素,对于水泥用量、种类及水灰比例等,均会对混凝土碳化程度产生影响,这些因素会对混凝土酸碱度形成损坏。所以在实施桥梁设计的时候需结合相应经验,来对这些因素实施合理设计,确保混凝土耐久性。混凝土当中所包含的碱性溶液与一些矿物质能够产生膨胀效果,致使桥梁开裂,对于这种破损,现时期还没有非常有效的修复手段,因此在设计材料的时候,需选用低碱性的水泥比较好。除此之外,还需对水灰比进行合理控制,并且还需选用质量佳的水泥材料,控制好用水量,由此提升混凝土抗渗性能。在建设桥梁的过程中,会用到很多钢筋材料,氯离子会对钢筋形成腐蚀,在设计材料的时候,可尽量不使用含氯离子成分的水泥材料,由此确保钢筋的完整性。还可在钢筋表面涂抹防腐蚀的膜层,这种膜层致密性非常好,可以有效阻挡水份和氧气及腐蚀性物质的侵入,但是需保证膜层和钢筋材料间的黏合性良好,从各个方面确保桥梁结构耐久性[4]。

2.3桥梁结构的耐久性设计

桥面作为桥梁结构与车辆直接接触的结构,也需具备优越的排水性能。因此桥面结构的铺装也非常的重要,在此环节中混凝土材料的选择是非常关键的,需确保桥面结构不会形成裂损。需选择密实性良好的混凝土,避免混凝土产生开裂现象。为了让桥面具有良好的防水效果,在水泥当中需加入复合纤维材质的混凝土,如此桥面结构耐久性将会更加完善,同时还可提升整体桥梁结构耐久性。

2.4桥梁结构耐久性设计需注意事项

在桥梁结构保证合理的前提下,当桥梁结构载重超大的时候,需选择使用短传力路径的方案。在实施结构设计的时候,需保证完整性和连续性原则。保证桥面结构的受力均匀性,和力线平滑性。在设计时,需保证整个桥面的防水性。在建设完成以后,需确保桥梁的可维修性、可替换性和可检测性。

3.结语

总体来说,桥梁耐久性与安全性是桥梁工程建设中的重要内容和关键点,耐久性预测不单单只是科学预算,其对桥梁结构的使用期限进行的预测也只是大概性推算。所以需在进行具体工作的时候不断总结经验,结合具体需求来对桥梁方案进行调整和优化,以利于在以后桥梁工程的设计过程中,充分应用原有经验不断提升桥梁结构耐久性,确保桥梁工程使用安全,为我国桥梁工程及交通安全奠定基础。

参考文献:

[1]左廷仲,方文斌.基于耐久性混凝土桥梁结构设计研究[J].工程建设与设计,2017(12):69-70.

[2]陈双喜.基于耐久性混凝土桥梁结构设计研究[J].城市建设理论研究:电子版,2016(6).

[3]郝唯龙.基于耐久性混凝土桥梁结构设计研究[J].环球市场,2016(35):214-214.

[4]韩晓燕.基于耐久性混凝土桥梁结构设计研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(23):53-54.

论文作者:胡琼芳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/13

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