道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计论文_刘桂芳

道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计论文_刘桂芳

山西省中阳公路管理段 山西吕梁 033400

摘要:社会在发展,时代在进步,近几年来,我国城市化的进程在快速的进行,道路桥梁亦发挥了积极的推动作用,让人们的工作、生活出行更加的便利。因此,道路桥梁在设计的过程中一定要做好安全性和耐久性的施工设计,这样才能保证人们的出行安全,同时也使城市的发展越加的顺畅。

关键词:道路桥梁;设计;安全性;耐久性

1 加强道路桥梁中的安全性与耐久性设计的必要性

道路桥梁的安全性主要体现在其极限承载能力方面,而结构的安全性能则表现在结构的安全等级、结构重要系数以及结构荷载组合等等都有关,而且相关的验算也主要从其结构的弯矩、应力、扭矩等多方面进行考虑。道路桥梁耐久性则主要表现在桥梁正常运行极限的状态。相比于桥梁的结构安全,桥梁的耐久性设计则更复杂,结构材料等级、组成、优劣有关,例如最大的水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量等,施工时的结构的裂缝、挠度等等都会对其造成影响。目前阶段,我国道路工程的建设数量以及规模都在不断增加,在社会经济快速发展的同时,公路工程建设和使用阶段都在不断地发生着安全事故。例如,某些道路工程在使用阶段,发生桥梁的坍塌事故和路面塌陷的事故等,这些事故不仅给人们的生命带来巨大的威胁,与此同还也会对我国不同的区域经发展造成极其不利的影响。根据大量的调查显示,目前造成道路的桥梁工程产生安全事故的因素主要有以下两个方面:①设计公司所设计的方案存在了一定缺陷,进而对道路桥梁设计安全性和耐久性形成严重的影响;②施工企业的能力不足,施工人员素质偏低,导致在实际的施工中埋下不同程度的安全隐患,对桥梁的质量造成严重影响。基于此,相关的管理部门不断加强道路桥梁工程设计,不断进行设计方案的完善,进而才能确保桥梁不会出现质量问题。

2 当前市政道路桥梁建设工程中存在的问题

就目前的情况来看,我国经济得到进一步发展,对于道路桥梁建设方面也加大了力度,道路桥梁在设计的时候能够严格按照相关设计要求进行,但是在经过一段时间后,会出现很多的问题,因此在进行道路桥梁设计的时候,需要充分的考虑各个方面。

2.1 道路桥梁在建设过程中安全性能相对差

在进行道路桥梁建设的时候,由于设计前的准备工作未充分的落到实处,特别是在勘查方面有严格的进行工作开展,从而使得施工时发生很多的问题,比如路基的连接处断裂或是路基发生积水的情况,都会直接影响到道路桥梁的安全性。

2.2 道路桥梁耐久性的效果相对差

因为在道路桥梁建设的时候,所运用的材料基本上都是以钢筋和混凝土为主,在道路桥梁正常使用后,因为受到长期的负荷,同时受到外界因素的影响,天气以及气候等方面,在雨季很容易出现水灾,同时,由于人们不太注重道路桥梁的养护理,因此很容易使其出现老化的情况,从而使得道路桥梁出现变形的情况,没有及时的对其进行维护控制,会直接影响到道路桥梁结构质量,严重的时候还会出现坍塌的现象。

2.3 缺乏对道路桥梁的管理以及维护工作

在道路桥梁工程建设的时候,会选择使用一些质量好的钢筋混凝土原料,其具有很好的支撑性能,但是因为在施工的时候使用浇筑方式,如果不能够确保厚度和密度达到要求的话,会直接影响到整体的承受压力,同时维护与保养的工作未真正做到实处,很容易出现断裂的现象,直接影响到车辆的日常通行。

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3 对道路桥梁设计安全性和耐久性进行完善的措施

3.1 完善桥梁的设计规范

目前阶段,如果想要提升道路桥梁安全性与耐久性,减少桥梁出现坍塌的概率,最有效的方式就是对桥梁的设计进行规范化管理,同时相关的管理部门还要不断地对桥梁设计需要遵循的规范和标准进行完善,进而才能有效地防止桥梁设计的过程受到人为原因的影响而发生错误,相应地道路桥梁工程的质量也能得到提高。

3.2 提高设计人员的重视

相关的设计师在进行道路桥梁安全性和耐久性设计之前,首先要进行实地的勘察考核工作。与此同时还要将所设及的道路桥梁周边的地质环境进行了如指掌,在这个过程中,其还需对相关的地质环境资料进行全面的收集与整理,将有利的因素与不利的因素深入的进行掌握,在设计的过程中,对有利因素要进行充分地运用,尽量规避掉那些不利的因素,进而保证道路桥梁的设计具有安全和耐久性,在实际运行不会出现问题。除此之外,设计人员在对道路桥梁的安全性和耐久性进行设计的过程中,还要将道路桥梁的整体结构寿命以及各个构件寿命进行把握,进而才能保证道路的桥梁结构设计时具有科学性、合理性,这样便延长了道路桥梁的运用寿命。

3.3 重视对道路桥梁疲劳损伤设计的研究

道路桥梁的主要作用就是承受的各种荷载。例如:车辆荷载、风荷载等等这些问题都会在桥梁的内部产生一种循环变化的应力,进而导致道路桥梁的不同结构之间产生振动,使得道路桥梁结构累积疲劳发生损伤。随着道路桥梁累积损伤不断扩大,最终就会导致公路桥梁出现宏观性裂缝,严重的将会造成公路桥梁结构出现断裂坍塌。一般情况下,道路桥梁的早期疲劳损伤是极其隐蔽的,相关的维护人员很难发现其中存在的问题,但是这种损伤却会给桥梁造成极大的影响,甚至是无法避免的。疲劳损伤一般都会被当作是钢结构桥梁设计中最重要的问题之一,主要是近些年来由于疲劳损伤造成的桥梁坍塌事故较多,相关的工作人员对于疲劳损伤的研究也已经开始向混凝土桥梁结构发展。除此之外,目前相关的工作人员对于疲劳损伤的研究已经不仅仅只局限于桥梁的整个结构,因为在道路桥梁结构中,往往都是其中一个部位出现疲劳损伤问题,进而导致桥梁结构中这一部分失去其原有的作用,最终使得整个公路桥梁出现严重的质量问题。

3.4 重视公路桥梁的超载问题

目前公路桥梁的汽车超载一般有以下三种情况:①桥梁的使用年限已经超出规定的年限,即超龄负载运营;②公路桥梁上实际通行的车辆已经超出原先设计的规定;③车辆自身超载行驶。以上前两种超载问题的主要原因是由于桥梁荷载变化和交流流量变化造成的,而第三种情况则是司机违法运营造成的。公路桥梁超载问题,不仅会导致桥梁出现疲劳损伤现象,桥梁一旦出现超载问题,就会导致桥梁所受的疲劳应力变大,严重的时候甚至可能导致桥梁结构出现损坏;而且其还会对桥梁内部的结构造成损伤,这使得桥梁在正常的荷载情况下,工作状态出现变化,最终导致桥梁的安全性和耐久性降低。这些超载问题都会对桥梁结构长期的使用性能以及耐久性产生不利的影响,因此除了要对交管部门的管理进行加强外,相关的工作人员还要对超载带来的后果进行深入地研究和分析。

3.5 加强对道路路基的养护

在道路施工完成后,相应的养护工作就显得尤为重要。例如,相关的维护人员可以在公路的两边种植一些树木花草,在岩石风化地段增设一定的安全防护网,进而达到实现对路基的防护的目的。除此之外,还需要采用拦土墙的方式对路基进行保护,以此保障公路的使用寿命。

4 结束语

综上所述,市政的道路桥梁进行工程项目安全性与耐久性对所在区域的居民出生出行与交通发挥了十分关键的作用,需要在设计时全面加强对于桥梁的安全性能和耐久性能分析与研究,确保市政的道路桥梁整体施工质量,必须要求设计人员具有丰富的经验,并且结合当前的市政道路桥梁环境问题进行综合考虑和设计,促使道路桥梁质量进一步加强。

参考文献

[1]陶璇.市政路桥设计中的安全性和耐久性研究[J].交通世界(运输·车辆),2013,08:238~239.

[2]文怀龙.道路桥梁的安全与耐久性设计研究[J].绿色环保建材,2017,07:83.

[3]姜良才.桥梁设计中的安全性和耐久性问题研究[J].工程建设与设计,2016,08:110.

论文作者:刘桂芳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期

论文发表时间:2019/1/3

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