公路橋梁設計中的安全性和耐久性探究

李佳賢

摘要：當前狀況下，公路橋梁設計在針對安全性以及耐久性方面的要求，是最終衡量整個設計工程質(zhì)量的一個重要標準，在不斷的發(fā)展過程當中，這兩方面的要求也逐漸地發(fā)展成為開展公路橋梁設計過程當中的一個十分關鍵的控制點。所以本文重點針對目前公路橋梁設計過程當中突出強調(diào)的安全性以及耐久性方面的問題進行論述，首先分析了其耐久性以及安全性不足所帶來的后果，然后分析了其形成的原因，最終就相關問題的存在提出了相應的解決對策。

關鍵詞：公路橋梁；安全性；耐久性

中圖分類號：U442.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2018）07-0117-02

Abstract： under the current situation， the design of road and bridge is an important standard for the final measure of the quality of the whole design project. In the process of continuous development， the requirements of these two aspects have gradually developed into one of the key points in the process of the design of highway bridges. Control point. Therefore， this paper focuses on the problems of safety and durability highlighted in the process of highway bridge design. First， it analyzes the consequences of its durability and lack of safety， then analyzes the causes of its formation， and finally puts forward the corresponding solutions to the existence of related problems.

Key words： Road and bridge； safety； durability

引言：

我國隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路橋梁建設取得了巨大的成就，但從目前的情況在中國公路橋梁的建設，公路橋梁的安全性和耐久性仍然有一定的問題，一些高速公路梁重建是很常見的，強化和維護工程，公路橋梁設計中存在的這些問題，提出了有關安全性和耐久性的新問題。當前中國公路橋梁設計中，安全性和耐久性，很多只是停留在概念的基礎上，提出了公路橋梁使用年限并提出具體要求，沒有公路大橋耐久性和特殊的設計要求，這也直接導致當前我國公路橋梁的安全性和耐久性問題。

1 我國公路橋梁設計中安全性和耐久性的現(xiàn)狀

目前我國公路橋梁的設計在公路橋梁設計過程中有明顯的趨勢，考慮橋梁的強度，考慮橋梁的耐久性相對較??；高度重視橋梁的極限強度，橋梁的使用極限，沒有具體的設計要求，橋梁和公路橋梁的使用極限是生命周期中最重要的部分；重點論述了公路橋梁結(jié)構(gòu)的建設，對公路橋梁結(jié)構(gòu)的維護是不夠的。這些公路橋梁的設計中普遍存在的趨勢使得當前公路大橋工程事故經(jīng)常發(fā)生，橋梁的整體性能一般不高，公路橋梁整體使用壽命短等問題，它不僅與當前國際公路橋梁的安全性和耐久性不斷重視實際，相比之下，還能對人們的生命和財產(chǎn)帶來巨大的安全隱患，與此同時，公路橋梁結(jié)構(gòu)的動態(tài)和綜合經(jīng)濟運行與需求背道而馳。近年來，我國發(fā)生了許多高速公路橋梁安全和耐久性事故，給人們的生活帶來了巨大的經(jīng)濟損失和生命威脅。

2 橋梁設計中的安全性和耐久性問題

2.1橋梁設計中安全性和耐久性差的原因分析

2.1.1方案設計不合理

結(jié)構(gòu)設計是經(jīng)濟合理結(jié)構(gòu)方案選擇的首要任務，其次是結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件與連接的設計，以及接入規(guī)則或可靠性指標的安全系數(shù)，以確保結(jié)構(gòu)的安全性。在橋梁設計中，然而，許多設計師往往只滿足于規(guī)范的安全結(jié)構(gòu)強度計算，而忽略結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)耐久性，而且經(jīng)常發(fā)生設計、建設和使用人為錯誤等，要加強和保證結(jié)構(gòu)的安全。

2.1.2設計理論不夠完善

在國內(nèi)結(jié)構(gòu)設計過程中，考慮到強度，耐久性較低；強調(diào)極限狀態(tài)，不注意極限狀態(tài)的使用，整個生命周期中最重要的結(jié)構(gòu)是使用性能；注意結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，不注意結(jié)構(gòu)的維護。事實上，在目前的橋梁設計中，耐久性是更關注的一個概念。在使用期間沒有特定的要求。沒有特殊的耐久性設計。

2.2提高公路橋梁安全性和耐久性的設計方法

2.2.1 滿足結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求，重視橋梁的耐久性方案設計。提高混凝土自身的耐久性是解決橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的前提和基礎。除此之外，要從結(jié)構(gòu)和設計的角度及如何以設計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性。

2.2.2 鋼筋混凝土保護層厚度，加強結(jié)構(gòu)加固，防止和控制混凝土裂縫。鋼筋混凝土保護層厚度是防止鋼筋銹蝕、提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最重要措施之一?？刂苹炷亮芽p，除正常使用極限狀態(tài)外，根據(jù)規(guī)范控制裂縫的要求，更重要的是采取結(jié)構(gòu)措施，控制混凝土施工和使用非工作裂縫的過程。

2.2.3 加強橋面鋪裝層的防水設計。橋面鋪裝層應采用C30及以上的混凝土，混凝土鋪裝層應采用鋼網(wǎng)，以防止混凝土開裂。復合纖維增強混凝土和混凝土摻入水泥基可滲透結(jié)晶材料，具有較好的防水效果。橋面鋪裝的屋頂應配備防水層，尤其是連續(xù)梁（或懸臂梁）的負彎矩部分，應多注意防水層的設計。此外。此外，還應加強排水管道的設計。應特別注意排水管周圍的施工細節(jié)，應加強伸縮縫的排水設計，防止水從伸縮縫滲漏到橫梁上。

2.2.4 充分重視橋梁的超載問題。橋的超載可能引起疲勞問題。超載會增加橋梁的疲勞應力，加重橋梁的損傷，甚至引起超載引起的結(jié)構(gòu)損傷事故。由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷，無法恢復，將使橋梁在正常負荷變化下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而危及橋梁的安全與耐久性。

3 解決措施

3.1 應該更加重視結(jié)構(gòu)的耐久性問題

橋梁在施工和使用過程中，會受到環(huán)境的影響，有害化學物質(zhì)的侵蝕，并承擔車輛、風、地震、疲勞、過載，以及人為因素等外部效應，利用橋梁的材料性能同時還可以不斷退化，導致結(jié)構(gòu)部分不同程度的破壞和退化。應該指出的是，許多這些問題都與缺乏合理的耐久性設計有關，這也鼓勵人們重新認識橋梁的耐久性。除了建筑和材料的原因，大量的案例也證明了結(jié)構(gòu)耐久性的決定因素是結(jié)構(gòu)缺陷。

3.2 重視對疲勞損傷的研究

車輛荷載和風荷載的橋梁結(jié)構(gòu)是動荷載，會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和應力的循環(huán)變化，不僅會引起結(jié)構(gòu)的振動，還會引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。由于材料采用的不均勻、連續(xù)的橋梁，實際上存在許多小缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些小缺陷會逐漸發(fā)展，合并形成損傷，逐漸形成材料的宏觀裂縫。疲勞損傷的研究不僅涉及整個結(jié)構(gòu)，而且往往是由于橋梁結(jié)構(gòu)局部疲勞破壞引起的局部疲勞破壞，如斜拉橋和錨索的疲勞破壞等。

3.3 充分重視橋梁的超載問題

根據(jù)相關部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：在電機過載的現(xiàn)狀下，形成原因主要包括以下二個方面：一方面，是指舊橋的早期建設面臨超齡負荷運行的發(fā)展現(xiàn)狀；第二方面是指橋梁遠比原設計多，沒有相關部門的注意和控制。但從另一個角度來看，橋梁設計中橋梁超載的存在也會使相應的疲勞應力幅值變得更大，甚至會導致一些因超載而導致的一系列結(jié)構(gòu)破壞事故。

4 結(jié)語：

總之，橋梁在橋梁設計中的安全性和耐久性已成為橋梁設計中需要解決的一個關鍵問題，因此，橋梁設計應在國內(nèi)外取得較為成功的借鑒和實踐經(jīng)驗。在現(xiàn)有的條件下，國內(nèi)的橋梁設計除了一方面，考慮投資整個橋梁設計的建設成本，另一方面也注重整個橋梁設計應該考慮，只有這樣，我們才能從根本上保證實現(xiàn)其耐用性和安全設計。

參考文獻

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