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1、提高桥梁设计可靠性措施探讨 摘要：桥梁在设计中出现可靠性缺乏的问题，需要分析原因，并研究提高桥梁设计可靠性措施。关键词：桥梁设计；可靠性；原因；措施中图分类号：S611文献标识码：A前言进入到新世纪以来,随着我国国民经济水平的高速发展,我国的公路交通行业也得到了非常快速的发展,其中桥梁在促进我国城市发展的作用也越来越突出,而作为现代城市化建设过程中的最主要的基础设施,桥梁工程还有很强的社会公共性,对其管理较为困难并且投资的规模也很大。另外,桥梁工程还是危机管理系统的核心组成部分,桥梁设计可靠性就十分重要。一、桥梁设计可靠性较差的主
2、要原因1、桥梁的设计理念和结构构造体系不完善7桥梁的结构设计除了要选择经济合理的结构类型外，还需要对桥梁的结构以及构件连接等进行仔细的分析和设计，选择相关规定的相应安全系数及可靠性指标，从而使桥梁的结构安全性达到相关的规定要求。此外，很多的桥梁设计人员在设计过程中，只是简单的重视相关规范对结构强度的要求，对于桥梁结构体系、构造、材料、维护耐久性以及设计施工过程中出现的一些人为的失误引起的桥梁安全性问题重视程度不够。此外，桥梁设计中桥梁的结构整体性、延性以及冗余性存在明显的不足现象，一些桥梁设计过程中相关的计算图式和受力情况不够明确，
3、导致桥梁某一部分的受力出现过大的现象，另外，施工过程中所使用的混凝土强度不够、保护层厚度过小、钢筋过细等问题都会对桥梁的耐久性产生影响。2、施工的质量控制不严随着多处桥梁事故的曝光，桥梁工程的安全性逐渐成为人们关注的焦点。对已发生的事故做原因剖析可以发现，多数的事故都与工程施工质量控制不力有关。具体包括工程材料的选购不合格，施工工艺不符合相关规定，施工管理不善等等，这些原因造成工程质量无法达到有关规范的要求，为桥梁安全埋下了隐患。桥梁工程的材料应该具有抗压性好、轻便的特点，尤其是钢筋混凝土的使用必须按照科学的比例调试。设计方案如果不
4、能结合当地的地形、气候条件，如空气湿度、地基松软程度等，就会出现钢筋保护层不足和目前广泛出现的构建开裂问题。水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等因素可能在短期不会对桥梁的正常使用产生影响，但是必将影响桥梁的使用寿命，影响桥梁的安全性和耐用性。3、桥梁结构的疲劳损伤问题7桥梁结构的疲劳损伤，是由于桥梁所采用的材料不均匀和不连续,存在许多微小的缺陷，在荷载反复作用下,这些微小缺陷会逐渐变化形成损伤，并逐渐在材料中形成大面积裂纹，裂纹得不到有效控制，极有可能会引起材料、结构因脆弱而断裂，造成严重后果。对疲劳损伤的研究
5、不仅仅针对整体桥梁结构，实际上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳而导致整体结构的失效。近几年，我国发生过几次大的桥梁事故，都是因为结构疲劳损伤的情况引起的。另外，超载也是导致桥梁结构疲劳损伤的重要原因。二、提高桥梁设计可靠性措施1、加固设计为力保桥梁安全性，应选择经久耐用的桥梁结构，比如选用刚构混合梁体。刚构混合梁体具有较大的墩高差，必须调整桥墩线刚度，改变桥墩内部受力分布结构，这样会增大桥墩体型，降低美观度，增加施工难度。全连续梁体有过大的长度，给墩台施加过大的水平力，增大了墩台疲劳和内部损坏。应根据桥梁建设地点的地形，固接较
6、高的中间高墩和与之同刚度的临近桥墩，增强梁体弹性，有利于提升桥墩对各种水平力的承受能力。在矮边墩上部加设橡胶支座，建设连续梁体，增强高墩和矮墩的受力性能。2、桥梁结构设计的优化措施7在这里我们探讨的是基于可靠性的优化设计。这种优化模式是由Forscll最先提出来的，他把使总耗费（初始投资与期望损失值之和）最小化作为优化目标，主要研究了可靠性与优化之间的关系。他指出，用整个桥梁结构失效概率作为功能约束的优化过程应该产生出更加平衡与合理的安全度相一致的设计。他认为，科学的优化设计应该考虑桥梁结构在各种荷载作用下的性能，同时桥梁结构的服役
7、期很长，如果不加维修，它的功能一定会越来越衰退，所以必然要及时采取相应的维修和加固的措施。不难理解，桥梁结构设计可靠度标准越高，建造桥梁结构的原始成本就越少。所以会存在一个最优化设计可靠度，在这个标准下，桥梁结构服役期的总耗费是最小的。3、桥梁设计中的隔震设计措施（1）隔震装置的设计7在桥梁抗震设计的工作中,隔震装置的设计以及其它类型构件的设计应是最重要的两项内容,而隔震设计工作的核心内容就是对隔震装置的设计工作,现阶段,弹性反应谱法是世界上绝大部分国家进行隔震设计时所选择的方法,并且在不同的国家其设计规范也是有着区别的。其中最常见
8、的就是美国、欧洲和日本这三种类型的规范,它们之间的最大区别就是计算公式上的不同,而这些计算公式主就是指等效阻尼的计算工作以及隔震装置等效刚度的计算工作,而对于那些形状不规则并且结构较为复杂的桥梁来说,时程法是通常采用的设计方法。（2）
