公路桥梁设计中安全性与耐久性探析

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1、公路桥梁设计中安全性与耐久性探析　　摘要：公路桥梁工程在其设计过程中，不但要对其工程造价层层把关，而且也要对整个公路桥梁结构的工作性能和使用功能格外重视，同时还要密切关注在其运营过程中的维修与日常维护的费用以及对应于其使用寿命的相应的经济效益。本文探讨了公路桥梁设计中的安全性和耐久性。关键词：公路；桥梁设计；安全性；耐久性；措施中图分类号：U445文献标识码：A一、影响路桥设计中安全性与耐久性的因素1、总体设计规范不完善7在对路桥进行设计时，必须遵循国家对路桥设计的要求与规范，但是我国的相关规范还不完善。我国对路桥建设是通过法律手段来约束的，这种方式的使用对路桥建设

2、的安全性与耐久性起到了一定的作用。如果路桥建设出现更新变化，就会出现无章可依的现象，给路桥工程建设的整个过程带来不便。比如，近几年来数量逐渐增加的跨海大桥，目前并并没有与之相适应的文件来指导其施工。某地爆出跨海大桥出现问题的原因就是施工者没有按照设计方案进行施工，这样就存在着严重的安全隐患，出现了问题都没有明文规定进行处罚。这同时也反映了一个问题，就是滞后的规范与先进的路桥工程建设之间的矛盾，让跨海大桥的施工人员有机可乘，严重影响了路桥建设的安全性与耐久性。2、设计方案没有充分考虑到路桥建设的安全性与耐久性路桥施工所依照的设计方案还有很多不全面、不合理的地方，应保证

3、具有重要意义的施工设计图的科学性与完整性。由于部分设计人员为了谋求经济利益，没有在设计时对工程的整体结构进行合理规划，而是想着如何节约建筑资金。这就使路桥结构在设计方面存在着很多问题，为路桥建设的安全性与耐久性埋下了隐患。还有些设计人员只注重结构强度的安全性，却忽视了结构的构造、材料、体系以及耐久性等因素。如几年前发生的某大桥被一艘运沙船撞毁事件，专家分析就是结构原因引起的。如果结构合理且安全性与耐久性合理，是不会经不住一艘运沙船的撞击的。这一例子说明，在对路桥结构进行设计时要通盘考虑，从工程的安全性与耐久性上考虑。3、设计理论和结构构造体系不够完善在承认施工存在问

4、题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，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。7许多设计人员往往只满足于规范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、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。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

5、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。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。二、提

6、高公路桥梁安全性、耐久性的措施1、加强对桥梁寿命期的理解我国在建设方面,7将逐步从最初的单纯设计满足载荷强度的设计原则转变到既满足载荷强度需求又满足桥梁寿命需要的设计思路。符合国际上造桥对寿命期的要求。加强桥梁使用寿命的理解,应首先要研究确定结构重要性的方法。例如,一般我国设计的公路桥梁若不是高速公路则只需设计50年寿命,而高速公路或其他造价较高的桥梁设计时则需100年甚至要150年。但这些寿命来源并不可靠,需经过大量模拟实验证明。寿命期定后桥梁建设的规划、设计、施工、运行(包括养护、维修、管理)也需要综合考虑,以便修建的桥梁寿命在预想之中。2、充分考虑桥梁超载问题

7、出现公路桥梁的汽车超载现象，主要原因为：（1）由于桥梁使用时间过长，出现超龄负载运营现象；（2）桥梁投入使用后，车流量过大，与原设计不相符；（3）车辆违规超载现象屡禁不止。另外，如果由于超载问题引发桥梁内部的损伤，将难以恢复；即使今后桥梁处于正常荷载状态，也将发生内部变化，进而对桥梁安全性、稳定性产生影响。例如，一般认为混凝土结构桥梁的耐久性较强，但是在强大的汽车荷载力作用下，可能出现开裂现象；虽然荷载消除之后可以闭合裂缝，但是由于混凝土结构的内部已经发生损坏，降低了构件开裂的弯矩，强度有所下降。因此，在正常荷载力的作用下，7原本不会产生开裂的结构或者原本裂缝较