摘要:从目前我国桥梁设计的情况来看,舒适、美观、安全和经济是设计的主要要求。在实际的设计环节中,设计者往往更加注重桥梁承载的极限状态,而对于使用的极限状态却没有给予应有的重视。因此,导致桥梁出现耐久性安全这问题。近年来,桥梁在使用年限断裂的事故在不断增加,人们对桥梁设计的安全性和耐久性给予了高度关注。
关键词:桥梁设计;安全性;耐久性
1我国公路桥梁设计安全性及耐久性现状分析
目前,在公路桥梁设计中存在一系列问题,影响公路桥梁建设的发展。例如,对于桥梁的强度设计,人们较为重视,考虑得也较为全面,然而在桥梁的耐久性方面给予的重视却不够。强度极限是影响桥梁安全性和可靠性的重要参数,但是在满足强度极限的条件下,使用极限也同样是必须考虑的内容,这同桥梁的整体生命周期有着密切的联系。
此外,对于公路桥梁的建设,在设计和建设阶段都给予了高度的重视,但是对于公路桥梁建成后的维修和养护阶段却较为忽视。公路桥梁的使用寿命,除了同公路桥梁的自身设计、建设质量有关外,在很大程度上还受到后期维修养护工作的影响,如果维修养护工作没有做到位,不仅使公路桥梁的使用寿命大大缩短,更容易导致安全事故的发生。因此,为有效解决这些问题,必须从设计阶段入手,优化设计,充分考虑公路桥梁的安全性和耐久性,从而保证公路桥梁的顺利运营。
2桥梁工程安全性和耐久性设计问题出现的原因分析
2.1设计理念不完善
桥梁设计是保障桥梁施工的关键环节,主要在于随后的施工都是根据桥梁的设计实施的,但是在桥梁设计中往往存在着对各构件结合部不够重视的问题,造成了桥梁设计理念的不完善。桥梁工程各构件较为复杂,涉及到多方面的工程力学知识,构件结合部的受力分析尤其复杂,构件结合部失效往往会影响整体的质量和使用寿命,造成难以挽回的后果,因此,桥梁的构件不仅仅要重视桥梁整体结构的设计,也应重视构件结合部的设计。此外,在一些桥梁设计中,设计者有时没经过计算而根据自己的经验对结构进行设计,使得结构的受力可能处于临界范围,造成可靠度不够而带来较大的隐患。
2.2管理不严格
管理不严格体现在设计的管理和施工的管理等方面。很多桥梁在投入使用过程中往往会出现结构安全性和耐久性方面的问题,究其原因主要在于施工过程或施工工艺对桥梁结构的影响。由于抢工期造成施工管理不够严格,导致桥梁施工中出现野蛮施工的现象,施工人员没有按照工程施工的实际规范要求进行施工,甚至基础没有验收就抢先施工上部构件等情况,对桥梁结构造成潜在威胁。这一系列问题的出现与桥梁设计者和施工管理人员的业务水平有着密切的联系。
3加强桥梁设计安全性和耐久性的有效措施
3.1桥梁耐久性设计应该考虑的因素
从实际的情况来看,影响桥梁设计耐久性的因素很多,主要包括桥梁结构的变形和材料功能的退化。桥梁在设计的过程,其耐久性和安全性是能够保障的,但是在投入使用之后,随着使用时间推移,桥梁的材料性能在退化,桥梁的结构在大量的车辆碾压下也发生了一定的变形,导致出现桥梁耐久性不足的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在实际的设计环节中,设计者应该认识到材料和结构对其耐久性的影响,根据使用的不同材料的物理性质和化学性质进行设计,当材料的物理性质发生变化,则预示着桥梁的耐久性不足。例如,对于混凝土结构来说,其发生的物理变化主要包括出现裂缝,化学变化为材料发生腐蚀。从而使桥梁的整体结构耐久性下降。因此,在实际环节,设计者应该加强对不同桥梁材料的研究,正确认识不同材料的性能,合理选择材料以提升桥梁的耐久性。
3.2耐久性总体设计的流程
桥梁在施工环节或者使用环节,会受到车辆的超载以及环境中的有害物质、地震和风等的影响,导致桥梁出现一定程度的损伤,从而使桥梁的耐久性和安全性受到影响。因此,在实际的设计环节,设计者应该综合考虑这些方面的问题进行耐久性总体设计。在设计环节中,应该结合基于破坏概念的理论来对混凝土的结构寿命进行计算,在计算时可以参考混凝土的承载性能和时间性能。在计算总负载时,还应考虑环境对桥梁结构的作用。对于总性能的确定,应该从裂缝、桥梁的表面平整度以及承载力、密实性等进行综合考虑。在设计混凝土的耐久性参数时,应该将动态性能参数和静态性能参数有效结合在一起。在耐久性设计环节中,还应该基于桥梁的外部环境进行耐久性设计,通过考虑混凝土的风化、钢筋的腐蚀等来确定耐久性的设计参数,不断对混凝土结构体系进行优化。
3.3超载桥梁的设计
在实际的使用环节中,由于桥梁超载使用会严重影响桥梁的耐久性和安全性,因此在桥梁的设计环节中,还应该做好桥梁的超载管理和设计。超载桥梁会引发桥梁的疲劳损伤,导致桥梁的应力不断增加,遭受的损伤也不断增大,最终将会引发桥梁的结构破坏,使桥梁的安全性和耐久性受到不利影响。此外,桥梁的超载引发的桥梁疲劳损伤是不可恢复的。因此,在实际的设计环节中,应该加强桥梁本身的承载能力,使用承载能力比较大的结构和材料,以提高桥梁的整体承载能力,以应对超载现象的发生。另外,对于车辆超载引发的疲劳损伤,则要求国家的相关部门加强对超载车辆的检查,交通部门应该采取一定的措施减少超载情况的发生,以延长桥梁的使用寿命,同时加强对超载造成的后果研究。
4结束语
总之,桥梁工程是项目整体的控制性工程,是项目整体的关键节点,其安全性和耐久性关系到整个项目的运转,而桥梁设计作为保障桥梁施工的首要环节,对工程施工起到指导性作用,因此,设计中应重视桥梁的安全性和耐久性设计。当然,对桥梁的安全性和耐久性设计很多同行都有不同的看法,本文对此问题的探讨较为浅显,仅为桥梁工程安全性和耐久性设计提供参考。
参考文献
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[2]叶伟华,龚方涛.基于公路桥梁设计中的安全性和耐久性分析研究[J].交通节能与环保,2016,03:82-84+96.
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作者简介:
姓名:卓润方
身份证号码:532932198410080915
姓名:彭臻
身份证号码:532801198408153011
论文作者:卓润方,彭臻
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/3
标签:桥梁论文; 耐久性论文; 安全性论文; 结构论文; 环节论文; 公路论文; 构件论文; 《基层建设》2017年3期论文;