桥梁耐久性设计存在问题研究和对策综述

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1、桥梁耐久性设计存在问题研究和对策综述［摘要］桥梁在建造和使用过程中，不仅要承受车辆荷载的作用，而且会受到风、雨等自然环境以及有害化学物质的侵蚀，同时还会受到地震、人为等不确定因素的影响，致使其所用材料的性能不断退化，结构亦会随着时间的推移而产生不同程度的劣化和损伤。为保证桥梁的使用性能、使用寿命在外界的影响下最大限度地达到要求、年限，做好其耐久性设计是至关重要的。［关键词］桥梁耐久性结构承载力病害中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1009-914X(2014)05-01-01一、桥梁耐久性设计的重要意义在工程建设各方中，设计是龙头、是导向，起着至关重要的作用。国内外的

2、研究和实践都表明，桥梁结构的耐久性对于桥梁的经济性和安全性都起着决定性作用，要想减少桥梁在使用期间的事故，就必须从思想、技术、制度等方面全方位地提高桥梁的耐久性。现代交通业的发展，发达国家主要体现在运输组织、基础设施和交通管理的现代化水平上，而我国当前发展现代交通业的主要任务则是提高基础设施耐久性，与此同时不断提高交通运输组织的效率，发展智能交通，拓展服务领域。发展现代交通运输业需要以提高基础设计耐久性作为保障，为此，在大规模的桥梁建设过程中，我们既要追求“量”的扩张和跨越，更要注意“质”的飞跃和发展，即对桥梁耐久性问题予以格外的重视。二、传统设计理念的桥梁概述依照传统的桥

3、梁设计理念，国内的桥梁结构设计过程中，有这样的倾向：（一）设计中重视建设期的安全和强度，忽视绪构的耐久性、可养护性和可换性。目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计的具体要求。（二）重视强度极状态而不重视使用极限状态（三）造价估算和经济性的评估仅考虑建设期的成本，而未能考虑建设工期、运营阶段管理、养护维修、构件更换等方面的长期综合成本费用，以及由此带来的间接费用和其它费用等，因此这种评估是比较片面的。（四）建、养分离，不重视运营期桥梁的检测、管理、养护工作。鉴于传统的桥梁设计理念的缺陷，综合分析国内

4、外已有的全寿命设计研究成果的基础上，提出一种适应我国桥梁建设发展的新的设计理念。三、我国桥梁耐久性设计存在的问题桥梁耐久性设计存在的主要表现：（一）随着我国交通量的日益增多和繁重，以往的耐久性设计规范、规程、要求已不适合现阶段的交通需要，致使桥梁耐久性问题会随时可能发生。（二）某些设计人员往往只满足予规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、构造、材料、维护等方面加强和保证结构的耐久性。（三）设计过程中，某些计算图式和受力路线不明确，混凝土的强度等级、保护层厚度、构建截面等都达不到要求或者存在缺陷，这些都削弱了桥梁的耐久性。（四）桥梁的耐久性设计，其中很多设计都是

5、通过施工工艺说明来体现的，然而在实际设计中，往往对桥梁的施工工艺不够重视，很多施工重点未被提及或强调的不到位，极大地影响了桥梁耐久性。四、桥梁安全性。耐久性差的主要原因分析（一）环境影响不容忽视桥梁的施工及使用环境总是与设计的环境有一些差射，因此环境的影响是非常重要的、混凝土的抗拉强度大约是其抗压强度融10%,由于早期的水化热影响、干缩应变反应强烈，加上环境温度、湿度、日晒雨淋、冲击荷载的影响，混凝土结构很容易产生裂缝。开裂后，由于水分子、氯离子的侵入，导致钢筋面层的钝化，从而使钢筋腐蚀，破坏了钢筋表面与混凝土之间的化学胶结力，其直接后果是钢筋与混凝土能很好的协同工作。混凝

6、土构件的强度和刚度逐渐削弱，最终导致结构的耐久性破坏。（二）施工和管理水平低国内外多座桥梁出现安全性和耐久性差的现象，一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是慰桥梁安全造成致命的损害。（三）设计理论和结构构造体系不够完善结构设计的首要任务是选择合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。许多设计人员往往只满足于规范

7、对结构强度计算上的安全度需要。而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用个过程中经常出现的人为错误，有的结构整体性和延性不足，冗余性小：有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细。构件截面过薄：这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。所以设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性计时要从构造材料等角度采取措施加强结构耐久性的措施和研究。五、桥梁耐久性设计的内容(一)上部结构设计(1)桥面铺装是车辆与桥梁直接