[精品]桥梁设计中的安全性及耐久性探析.doc

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1、桥梁设计中的安全性及耐久性探析桥梁设计中的安全性及耐久性探析摘耍：在我国当前的桥梁设计中，安全性和耐久性问题很多只是停留在一种概念的基础上，对于公路桥梁的使用年限并没有提出具体的耍求，桥梁耐久性也没有相关专门的设计耍求，这也直接导致了当前我国桥梁安全性和耐久性经常出现问题。本文分析了桥梁设计中安全性和耐久性缺失的原因，并就加强桥梁安全性和耐久性设计提出了建议。关键词：桥梁设计；安全性；耐久性；疲劳损伤；超载中图分类号：TU997文献标识码：A一、桥梁设计中安全性和耐久性的现状在我国现阶段桥梁的设计过程中存在这样明显的倾向：

2、桥梁设计过程中更多的对桥梁的强度进行考虑，而对桥梁的耐久性考虑相对较少；重视桥梁的强度极限，而对于桥梁的使用极限并没有特定的设计耍求，而桥梁的使用极限则是桥梁的整个生命周期中最重要的纽•成部分；重视桥梁结构的建造，而对于公路桥梁结构的维护工作重视程度不够。这些桥梁设计中存在的普遍倾向使得当前的桥梁工程事故经常发生，桥梁的整体使用性能普遍不高,桥梁的整体使用寿命较短等问题，这不仅与当前国际上对桥梁安全性和耐久性不断重视的实际相反，而且还会给人民的生命财产安全带来巨大的隐患，同时，还与桥梁结构动态和综合经济性等要求相违背。我国

3、近些年来发生了很多桥梁安全性和耐久性事故问题，给人民群众的生活带来了巨大的经济损失和生命威胁。二、桥梁设计中安全性和耐久性缺失的原因（一）设计规范的先天不足结构建设过程中的各个方面工作都需耍有质量保证体系。其中最首耍的即是“行为”的规范、规程、指南或标准。由丁环境因素的认识较滞后，考虑结构对环境适应的耐久性提出的时间较迟。（二）设计中具体细节注意不够具体细节方面的设计虽然繁琐，但是保障设计的重耍环节，需耍设计人员不断学习和积累经验。女口：设计人员应结合桥梁所在地区的岩土工程环境类型、环境类别材料实际供应情况进行结构设计。超

4、载现象在我国公路运输中较为普遍，汽车超载营运，会对桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，设计吋也需要对超载带来的后果进行研究、分析。伸缩缝处空心梁预埋数量不足、桩基主筋保护层与建筑制图不一致等诸多问题。（三）设计人员学习、更新知识不够目前国内建设的现状是工期紧，任务重，突击建设。这导致设计人员整天忙于完成设计任务,无暇认真研究新规范，学习新技术、新材料，往往是工程设计图基本照搬以前的设计，略作修改，而设计规范不断更新，结果要么就是设计与现行规范不一致，要么就是从规范上照搬儿条，而不考虑

5、结构所处的环境、气候、技术水平现状，让后边的施工、监理无所适从，从设计之初留下隐患。（四）施工工艺和质量管理水平不高大量的在役桥梁在远没有达到预期使用寿命,就出现了影响正常使用的病害劣化，有的甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足问题。国内外多座桥梁的突然破坏与垮塌，已使工程界对桥梁耐久性问题倍加关注。这些与桥梁施工质量不高有重要关系，典型问题有混凝土保护层不足及构件开裂等。造成这些事故的主要原因包括施工控制不严、混凝土配合比不当及振捣不密实、缺乏养护、预应力施加不合理等。这些施T上所造成的内部缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使

6、用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常严重的危害。因此，在桥梁建设中应严格控制原材料质量和施T过程质量。三、桥梁设计中保证安全性及耐久性的措施（一）重视结构的疲劳损伤风荷载和车辆荷载都属于动荷载，它们会在桥梁结构的内部产牛:循环变化的应力，由于桥梁的建筑材料既不均匀乂不连续，因此往往存在着许多细小的缺陷，在循环应力的作用下，这些原本细小的缺陷会逐渐放大并聚合，在引起结构疲劳损伤的同时在材料内部形成裂纹。如果不能及吋地发现和控制它们，则容易造成灾难性的后果。由于刚结构出现疲劳损伤并导致开裂和桥梁垮塌的案例较多，因

7、此对于疲劳损伤的研究一直属于刚结构桥梁的研究范畴。随着桥梁技术的不断发展，在20世纪90年代初，疲劳损伤的问题开始被纳入混凝土结构桥梁设计者的研究范围之内，但大多集中于对某些关键部位的疲劳损伤的研究，如大跨度混凝土桥梁的拉索锚固端。所以在进行桥梁设计时要充分考虑到疲劳损伤对结构的影响，以便提前采取预防措施对其进行处理。（二）重视桥梁的超载问题桥梁的汽车超载一•般有三种基本的情况：（1）桥梁超出使用年限的超龄负载运营；（2）公路桥梁上通行的车辆超出桥梁设计流量；（3）车辆自身超载行驶。前面两种情况的主要原因是桥梁荷载变化和交

8、流流量变化，而第三种情况则是司机违法运营导致的。公路桥梁超载问题，一方面会导致桥梁出现疲劳损伤现象。桥梁的超载使得桥梁所受的疲劳应力变大，桥梁自身的疲劳损伤变得更为严重,严重的时候甚至可能导致桥梁结构出现损坏；另一方面，桥梁超载问题导致的内部结构损伤是无法得到恢复的，这使得桥梁在正常的荷载情况下，T作状