近些年,我国因桥体坍塌而出现的安全事故时有发生,究其原因,是因为桥梁施工材料不达标准,因长时间使用而出现破损而导致的,包括结构开裂、桥梁出现变形等,都是造成桥梁出现问题的主要因素。由于桥梁材料出现破损,会导致桥梁承受力下降。基于此,设计人员在对桥梁进行设计时要考虑到可靠性问题,防止出现安全隐患。
1 桥梁设计的主要特点
所谓的桥梁,指的是在河道上建设的桥梁,或在道路间搭设的立交桥、铁路立交桥等。桥梁分为永久性与半永久性两种,临时搭设为解决交通问题的桥梁本质上不算是正规桥梁。如果单从结构来看,桥梁与公路在设计上并无太大差别,桥梁只是在自身特点、地理位置与设计要求上与公路有一定区别。
在设计桥梁时,不但要满足交通发展,还要考虑到城市的整体规划,要对资源进行充分利用,具有一定的经济性,在外观上要与周围环境相融合等。首先,在设计桥梁时,要将影响因素纳入其中,其中最重要的一点就是要与城市规划相协调,并与交通要求相符合。与此同时,桥梁周围的管线与建筑物也会对桥梁设计产生一定影响;其次,城市整体布局与接线高度也会对桥梁设计产生一定影响,因此在设计桥梁时大多采取梁式桥的设计方式,在结构上也会考虑中等跨桥;再次,由于城市下方的线路分布和管线走向比较复杂,所以在设计桥梁时,桥体的下部结构域与跨径也因此会受到影响。与此同时,桩基与承台高度也会受到阻碍,所以设计过程中一般考虑选择大跨度承台的设计方案;最后,除了要满足交通的需求外,在外观上也要尽量做到美观,要能够与周围环境与建筑相互融合,不要显得突兀,让桥梁在视觉上更具美感,保证其观赏性。
2 桥梁出现可靠性问题的主要原因
2.1 桥梁设计标准不达标
我国在建国初期设计的桥梁,由于当时的经济条件有限,因此对桥梁的设计要求也不高。出于实用性与节约资源的目的,设计负荷也因此而降低了标准。但我国在新时期经济发展良好,在承压等级方面给桥梁提出了更高要求,但是绝大多数的桥梁依然选择建国初期的设计标准来进行建设。现阶段,交通量日益增加,使用桥梁的次数与建国初期相比远远增加,传统的设计方案已经难以满足日渐增长的出行需求,会对桥梁的可靠性产生严重影响,严重威胁着民众的生命安全。
2.2 较差的施工和管理水平
刚投入运行不久或是正在施工的桥梁出现坍塌或是出现损坏,很大一部分原因是由于桥梁质量得不到保证、设计不规范、没有达到设计标准、管理较为混乱所造成的。其中,又以施工材料质量不过关、施工技术落后为主要愿意,偷工减料、滥竽充数等情况时有发生,给桥梁的正常使用带来了严重的安全隐患。
2.3 不合理的桥梁设计
在对桥梁进行设计时,设计人员往往将侧重点放在了结构强度是否满足实际需求上面,忽视了结构体系、材料、维护、耐久性等方面的考虑,也忽视了在施工过程中由于人为因素或是不可抗拒因素等给桥梁可靠性造成的影响。设计人员在工作经验方面比较欠缺,缺少主观能动性,习惯于用传统的思维方式去解决动态发展的工艺问题,使用环境不同、使用条件不同,都会对桥梁的结构体系与布局形式产生不一样的影响,因此不能一刀切的对待,即便存在标准的规范制度,但是也无法满足新技术、新材料出现的速度。现在的桥梁设计属于一种静态设计,过度关注桥梁在投入使用时的服务性与工作能力,忽视了在实际使用过程中出现的随时间流逝造成的性能下降等问题。为了提高经济性,一味的控制施工成本,对运营维护成本与使用成本效益不够重视,所以在结构可靠性方面还有待提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除了要满足要求规范外,设计人员要对结构可靠性有充分的理解,要具备精准的判断能力与丰富的工作经验,进而在对桥梁进行设计时能够考虑到整体结构使用期间的全面计算与分析,这样才能使桥梁结构的可靠性有所提升。
2.4 耐久性考虑不足
目前,在对桥梁进行设计时有这样一种不良习惯,那就是在设计中过多的关注桥梁强度,而忽视了整体的耐久性,耐久性被设计人员更多的当做一种概念而已,既没有规定出桥梁的使用周期,在耐久性设计方面也缺少足够的措施,即在设计程序、环境、结构等方面的耐久性,并没有固定出在哪种使用条件下应该达到何种程度。
3 改进及完善桥梁设计的有效措施
3.1 加强研究疲劳损伤
桥梁在使用过程中所需要承受的荷载主要来自于风力与行驶的车辆,桥梁结构会出现细微的变形进而出现应力,但是这种情况不但会使桥体出现晃动,还会损害桥梁结构。现阶段,桥梁施工材料在均匀性与连贯性方面还不足,会为桥梁受损提供可乘之机,桥梁在长时间使用下,会不断加剧桥梁的潜在隐患。因此要更多的开展桥梁疲劳损伤的研究,及时发现桥梁存在的安全隐患,避免桥梁出现损伤等情况。
3.2 防范超载问题
汽车超载行驶会对桥梁产生严重危害,因此要在汽车超载方面加大控制力度。汽车超载行驶主要表现为以下几点:首先,桥梁车流量远超于桥梁设计中规定的车流量;其次,桥梁使用年限超过了最大使用年限;最后,汽车超载行驶,增加了桥梁的荷载承受力。前两种情况会造成桥梁负荷出现变化,需要有关部门控制好车流量,并明确桥梁正常使用年限。第三种情况则是由于驾驶员违章驾驶行为所造成的,需要交通管理部门与社会民众相互合作,杜绝超载行驶的情况发生。
3.3 重视结构的耐久性
在桥梁使用期间,由于环境因素、有害物质、地理因素等影响,桥梁不可避免的会出现损害。因此在设计时要充分考虑桥梁的耐久性,这样能够避免由于桥梁受损而出现的安全事故。此外,施工材料同样要具备较强的耐久性,这样才能经受住外界因素的影响,确保桥梁一直处于健康的使用状态。
4 结束语
综上所述,在设计桥梁时,要充分考虑其可靠性,会让桥梁提高使用周期,保证施工质量。要在桥梁设计可靠性方面加大研究力度,可借鉴发达国家的优秀经验,使我国桥梁建设事业得到进一步发展。
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论文作者:王中华
论文发表刊物:《红地产》4月
论文发表时间:2019/1/2
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