朱少斌
摘 要:隨著橋梁長時間的運行,也開始顯露出了各種各樣的問題,而這些問題也在一定程度上,使得橋梁的安全性以及耐久性受到了嚴重的威脅,甚者還會威脅到了人們的人身安全。針對這種情況,為確保橋梁運行的安全性與可靠性,下面筆者就橋梁設計中安全影響因素進行研究和分析,基于筆者自身多年工作經驗的積累,提出相應的改進措施。
關鍵詞:橋梁;設計;安全影響;因素;改進措施
1 橋梁設計中安全影響因素
在橋梁的設計過程中,設計人員一般首先要考慮的問題為橋梁結構自身強度耐久性,對于橋梁在正常使用過程中所產生的極限狀態(tài)并不是很重視,同時還存在一個較為普遍的現(xiàn)象,即重建設輕后期維護,基于這種觀念所實施的設計,很容易造成橋梁結構的耐久性達不到要求,繼而造成事故的發(fā)生。在橋梁設計中影響其安全性與耐久性的相關影響因素主要表現(xiàn)為以下幾點:
第一,缺乏較為合理且科學的設計構造理論。從當前我國橋梁設計的實際情況來看,存在著一個較為嚴重的現(xiàn)象,即設計人員在進行橋梁設計時,并未從橋梁結構體系、結構材料、橋梁使用、橋梁結構構造、橋梁結構維護等方面來綜合考慮其設計的合理性與可靠性,在設計過程中,忽略了結構安全性與耐久性的加強,最終造成橋梁結構的延性以及整體性不足,且冗余性也相對較小?;蛘咴谠O計中,部分計算圖式或者受力路線不夠明確,導致橋梁局部受力過于集中且大等,而這些因素也會在不同程度上對結構的安全性與耐久性造成影響,即使這些設計在當前符合設計規(guī)范要求,但當其在運行了較長時間以后,該結構的耐久性就會出現(xiàn)各種問題,繼而進一步對橋梁結構的安全性造成影響。此外,在設計中,鋼筋的布置過于緊密也會造成鋼筋之間的膠結材料以及骨料不多,使得粗骨料與細骨料的分布不夠均勻,在此基礎上,就會加大振搗作業(yè)的難度,保證不了鋼筋混凝土構件的強度以及密實度,易造成蜂窩麻面的產生,嚴重時還會出現(xiàn)空洞,導致混凝土構件表面自身的抗碳化年限嚴重的不足,最終導致鋼筋出現(xiàn)銹蝕,影響橋梁結構的安全性。
第二,設計理念較為滯后。隨著信息技術的發(fā)展,出現(xiàn)了很多的新材料以及新技術,但在實際設計中,設計人員并未將注意到這點,仍舊停留于以往的設計理論中。同時在設計過程中,未根據橋梁所處位置的實際環(huán)境以及其具體使用要求等來設計,所設計出的結構構造前篇一律,沒有特色。此外,在設計中一味地看重成本的降低,而這種設計理念很容易為橋梁工程建設質量埋下嚴重的安全隱患。
第三,在橋梁建設過程中,常常發(fā)生以次充好或者偷工減料等問題,在實際施工中,為了達到減少成本的目的,采用一些不合格的材料。同時在施工過程中,其施工監(jiān)理工作未做到位,使得工程在施工中所存在的問題得不到及時地解決,繼而為橋梁工程的建設留下了嚴重的質量隱患與安全隱患。
第四,環(huán)境的影響。影響橋梁安全還有一個重要的因素,即環(huán)境因素。由于橋梁屬于一種戶外工程,在施工中或者使用中,均容易受到大自然環(huán)境的影響,在日曬雨淋、環(huán)境、沖擊荷載、溫度以及濕度的不斷作用與影響下,橋梁的混凝土結構就易出現(xiàn)裂縫,在出現(xiàn)裂縫以后,因水分子或者氯離子的不斷侵入,就會使鋼筋面層出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,繼而造成鋼筋的腐蝕,使鋼筋表面和混凝土間所存在的這種化學交接力被破壞,繼而進一步造成混凝土構件的剛度以及強度被削弱,影響橋梁結構的耐久性以及安全性。
2 橋梁設計相關改進措施
目前在橋梁設計中,關于橋梁安全性這一問題已得到了人們的關注與重視,同時在一些橋梁設計規(guī)范中也就這方面的問題提出了明確的設計要求,下面筆者基于這些規(guī)范要求,結合自身工作經驗的總結,就橋梁設計相關改進措施進行詳細地闡述。
2.1 橋梁結構構造的設計
據調查資料顯示,目前我國橋梁所出現(xiàn)的這些問題,盡管很多和施工質量相關,但同時也可看出,在施工中造成質量出現(xiàn)問題,其中有很大一部分是因為設計的不合理與不科學所導致的。對此,要想使橋梁工程項目建設質量達標,延長其使用壽命,首先必須要從設計入手,從源頭抓起,這樣才可保障橋梁工程建設質量。
第一,在設計過程中,應該優(yōu)先考慮采用一種全預應力結構,并且分別在主橋的縱向以及橫向處施加相應的預應力,確保在橋梁的運行和使用過程中,其截面不會產生拉應力現(xiàn)象,避免橋梁結構產生裂縫。為適應抗裂需求,所需要的有效預加力可按照這一公式來進行計算,在該公式中,Ms為短期效應的彎矩組合設計值,A、W為進行鋼筋數(shù)量的估算時,可近似所用的幾何性質。在進行設計時,應該按照橋梁結構在施工與使用中環(huán)境條件與影響來設計,如在橋面平面、縱橫斷面的設計中,橋梁平面最為理想的一種形式就是直線型,通常情況下橋梁的平面為彎橋。此外,橋面的鋪裝結構型式應該和所在位置路面協(xié)調,在橋面鋪裝上必須要有健全的防水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng),其中特大橋或者大橋,其橋面鋪裝最好用瀝青混凝土來實施,并設置相應的防水層。
第二,在設計中,橋梁的縱軸線應該和洪水主流的流向呈正交。其中在通航河流上橋梁,其墩臺應該沿著水流方軸線和最高通航水位主流方向相一致。若免不了斜交,則其交角不可超過5度,若交角超過5度時,則應適當?shù)貙⑼ê娇變魧掃M行增加。此外,橋上縱坡不可超過4%,且橋頭引道縱坡不可超過5%,橋頭兩端引道線形應該和橋上線形相協(xié)調。其中橋梁橋墩形式的選用按照表1來實施。
表1 橋墩形式選用
第三,在特大橋梁或者較大橋梁的上部構造中,應該設置相應的箱內照明、檢查平臺、入口井蓋、通道以及扶梯等相關設施,以便于后期的檢查與維修?;跇蛄航Y構正常使用的條件下,在設計其結構極限狀態(tài)作用效應時,可按照作用短期效應與長期效益來設計,其中短期效益計算公式為:,長期效益的計算公式為。
2.2 混凝土結構耐久性的設計
第一,采取定量計算的方式,首先選擇相應的材料,來構建材料劣化模型,借助于該模型,將環(huán)境作用效應求出來,并將環(huán)境作用效應和耐久性抗拉間定量關系式列出來,在此基礎上就可將橋梁極限狀態(tài)所對應的具體使用年限求出。通過這種方式,不僅可將一些低質量材料淘汰,同時還可提升橋梁結構最低用材標準與結構最低配筋率的需求量。結構所處環(huán)境根據其對于混凝土材料、鋼筋材料所產生的腐蝕機理如表2所示,可按照該表來明確混凝土結構性能。
表2 環(huán)境類別與腐蝕機理
第二,在普通的鋼筋混凝土構件中,應該控制好其裂縫,且選擇合理結構斷面,同時鋼筋之間還應保持一定的間距,從而便于振搗,保障混凝土的強度以及密度。在設計中,最好選擇箱形的斷面,這種結構的斷面可使橋梁結構整體剛度得到提升,使橋梁自身的疲勞振動得到一定的減輕。此外,混凝土暴露面的溝槽、邊緣以及棱角等應該呈一種圓弧形。
第三,盡量采用耐久性較高的混凝土,提高混凝土密實度、抗破損能力。同時還可通過混凝土保護層厚度的加大,增強結構構造鋼筋,以免裂縫的產生。此外,還可在構件外面進行一層素混凝土的包裹,從而避免構件出現(xiàn)腐蝕問題或者受到損壞。
3 結語
綜上所述,為確保橋梁結構的安全性以及耐久性,在橋梁設計過程中,可借助于結構材料、結構設計以及構造處理等方面的不斷加強,綜合考慮結構材料、維護、橋梁使用以及橋梁構造等來設計,同時還應結合橋梁所處位置的實際情況,從而才可確保橋梁的安全性,并使其使用壽命得到延長,從而為人們的生活與生產帶來更大的便利。
參考文獻
[1] 侯德藻,袁玉波,楊曼娟等.在用橋梁護欄安全性能改進方法研究[J].公路交通科技,2010,27(5):110-116.
[2] 雷文輝.淺談橋梁設計的一般問題與改進[J].黑龍江科技信息, 2009(6):210.
[3] 劉盛,馬靖宇.分析橋梁施工中的難點及其對策[J].城市建設理論研究(電子版),2011(22).
[4] 鐘麗清,楊占雄.橋梁設計中存在的安全耐久性問題及對策研究[J].湖南交通科技,2010,36(1):94-96,104.
[5] 馬玉宏,溫留漢·黑沙,趙桂峰等.粵港澳三地橋梁抗震設計地震動參數(shù)比較研究[J].四川建筑科學研究,2012,38(5):127-132.endprint
摘 要:隨著橋梁長時間的運行,也開始顯露出了各種各樣的問題,而這些問題也在一定程度上,使得橋梁的安全性以及耐久性受到了嚴重的威脅,甚者還會威脅到了人們的人身安全。針對這種情況,為確保橋梁運行的安全性與可靠性,下面筆者就橋梁設計中安全影響因素進行研究和分析,基于筆者自身多年工作經驗的積累,提出相應的改進措施。
關鍵詞:橋梁;設計;安全影響;因素;改進措施
1 橋梁設計中安全影響因素
在橋梁的設計過程中,設計人員一般首先要考慮的問題為橋梁結構自身強度耐久性,對于橋梁在正常使用過程中所產生的極限狀態(tài)并不是很重視,同時還存在一個較為普遍的現(xiàn)象,即重建設輕后期維護,基于這種觀念所實施的設計,很容易造成橋梁結構的耐久性達不到要求,繼而造成事故的發(fā)生。在橋梁設計中影響其安全性與耐久性的相關影響因素主要表現(xiàn)為以下幾點:
第一,缺乏較為合理且科學的設計構造理論。從當前我國橋梁設計的實際情況來看,存在著一個較為嚴重的現(xiàn)象,即設計人員在進行橋梁設計時,并未從橋梁結構體系、結構材料、橋梁使用、橋梁結構構造、橋梁結構維護等方面來綜合考慮其設計的合理性與可靠性,在設計過程中,忽略了結構安全性與耐久性的加強,最終造成橋梁結構的延性以及整體性不足,且冗余性也相對較小?;蛘咴谠O計中,部分計算圖式或者受力路線不夠明確,導致橋梁局部受力過于集中且大等,而這些因素也會在不同程度上對結構的安全性與耐久性造成影響,即使這些設計在當前符合設計規(guī)范要求,但當其在運行了較長時間以后,該結構的耐久性就會出現(xiàn)各種問題,繼而進一步對橋梁結構的安全性造成影響。此外,在設計中,鋼筋的布置過于緊密也會造成鋼筋之間的膠結材料以及骨料不多,使得粗骨料與細骨料的分布不夠均勻,在此基礎上,就會加大振搗作業(yè)的難度,保證不了鋼筋混凝土構件的強度以及密實度,易造成蜂窩麻面的產生,嚴重時還會出現(xiàn)空洞,導致混凝土構件表面自身的抗碳化年限嚴重的不足,最終導致鋼筋出現(xiàn)銹蝕,影響橋梁結構的安全性。
第二,設計理念較為滯后。隨著信息技術的發(fā)展,出現(xiàn)了很多的新材料以及新技術,但在實際設計中,設計人員并未將注意到這點,仍舊停留于以往的設計理論中。同時在設計過程中,未根據橋梁所處位置的實際環(huán)境以及其具體使用要求等來設計,所設計出的結構構造前篇一律,沒有特色。此外,在設計中一味地看重成本的降低,而這種設計理念很容易為橋梁工程建設質量埋下嚴重的安全隱患。
第三,在橋梁建設過程中,常常發(fā)生以次充好或者偷工減料等問題,在實際施工中,為了達到減少成本的目的,采用一些不合格的材料。同時在施工過程中,其施工監(jiān)理工作未做到位,使得工程在施工中所存在的問題得不到及時地解決,繼而為橋梁工程的建設留下了嚴重的質量隱患與安全隱患。
第四,環(huán)境的影響。影響橋梁安全還有一個重要的因素,即環(huán)境因素。由于橋梁屬于一種戶外工程,在施工中或者使用中,均容易受到大自然環(huán)境的影響,在日曬雨淋、環(huán)境、沖擊荷載、溫度以及濕度的不斷作用與影響下,橋梁的混凝土結構就易出現(xiàn)裂縫,在出現(xiàn)裂縫以后,因水分子或者氯離子的不斷侵入,就會使鋼筋面層出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,繼而造成鋼筋的腐蝕,使鋼筋表面和混凝土間所存在的這種化學交接力被破壞,繼而進一步造成混凝土構件的剛度以及強度被削弱,影響橋梁結構的耐久性以及安全性。
2 橋梁設計相關改進措施
目前在橋梁設計中,關于橋梁安全性這一問題已得到了人們的關注與重視,同時在一些橋梁設計規(guī)范中也就這方面的問題提出了明確的設計要求,下面筆者基于這些規(guī)范要求,結合自身工作經驗的總結,就橋梁設計相關改進措施進行詳細地闡述。
2.1 橋梁結構構造的設計
據調查資料顯示,目前我國橋梁所出現(xiàn)的這些問題,盡管很多和施工質量相關,但同時也可看出,在施工中造成質量出現(xiàn)問題,其中有很大一部分是因為設計的不合理與不科學所導致的。對此,要想使橋梁工程項目建設質量達標,延長其使用壽命,首先必須要從設計入手,從源頭抓起,這樣才可保障橋梁工程建設質量。
第一,在設計過程中,應該優(yōu)先考慮采用一種全預應力結構,并且分別在主橋的縱向以及橫向處施加相應的預應力,確保在橋梁的運行和使用過程中,其截面不會產生拉應力現(xiàn)象,避免橋梁結構產生裂縫。為適應抗裂需求,所需要的有效預加力可按照這一公式來進行計算,在該公式中,Ms為短期效應的彎矩組合設計值,A、W為進行鋼筋數(shù)量的估算時,可近似所用的幾何性質。在進行設計時,應該按照橋梁結構在施工與使用中環(huán)境條件與影響來設計,如在橋面平面、縱橫斷面的設計中,橋梁平面最為理想的一種形式就是直線型,通常情況下橋梁的平面為彎橋。此外,橋面的鋪裝結構型式應該和所在位置路面協(xié)調,在橋面鋪裝上必須要有健全的防水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng),其中特大橋或者大橋,其橋面鋪裝最好用瀝青混凝土來實施,并設置相應的防水層。
第二,在設計中,橋梁的縱軸線應該和洪水主流的流向呈正交。其中在通航河流上橋梁,其墩臺應該沿著水流方軸線和最高通航水位主流方向相一致。若免不了斜交,則其交角不可超過5度,若交角超過5度時,則應適當?shù)貙⑼ê娇變魧掃M行增加。此外,橋上縱坡不可超過4%,且橋頭引道縱坡不可超過5%,橋頭兩端引道線形應該和橋上線形相協(xié)調。其中橋梁橋墩形式的選用按照表1來實施。
表1 橋墩形式選用
第三,在特大橋梁或者較大橋梁的上部構造中,應該設置相應的箱內照明、檢查平臺、入口井蓋、通道以及扶梯等相關設施,以便于后期的檢查與維修?;跇蛄航Y構正常使用的條件下,在設計其結構極限狀態(tài)作用效應時,可按照作用短期效應與長期效益來設計,其中短期效益計算公式為:,長期效益的計算公式為。
2.2 混凝土結構耐久性的設計
第一,采取定量計算的方式,首先選擇相應的材料,來構建材料劣化模型,借助于該模型,將環(huán)境作用效應求出來,并將環(huán)境作用效應和耐久性抗拉間定量關系式列出來,在此基礎上就可將橋梁極限狀態(tài)所對應的具體使用年限求出。通過這種方式,不僅可將一些低質量材料淘汰,同時還可提升橋梁結構最低用材標準與結構最低配筋率的需求量。結構所處環(huán)境根據其對于混凝土材料、鋼筋材料所產生的腐蝕機理如表2所示,可按照該表來明確混凝土結構性能。
表2 環(huán)境類別與腐蝕機理
第二,在普通的鋼筋混凝土構件中,應該控制好其裂縫,且選擇合理結構斷面,同時鋼筋之間還應保持一定的間距,從而便于振搗,保障混凝土的強度以及密度。在設計中,最好選擇箱形的斷面,這種結構的斷面可使橋梁結構整體剛度得到提升,使橋梁自身的疲勞振動得到一定的減輕。此外,混凝土暴露面的溝槽、邊緣以及棱角等應該呈一種圓弧形。
第三,盡量采用耐久性較高的混凝土,提高混凝土密實度、抗破損能力。同時還可通過混凝土保護層厚度的加大,增強結構構造鋼筋,以免裂縫的產生。此外,還可在構件外面進行一層素混凝土的包裹,從而避免構件出現(xiàn)腐蝕問題或者受到損壞。
3 結語
綜上所述,為確保橋梁結構的安全性以及耐久性,在橋梁設計過程中,可借助于結構材料、結構設計以及構造處理等方面的不斷加強,綜合考慮結構材料、維護、橋梁使用以及橋梁構造等來設計,同時還應結合橋梁所處位置的實際情況,從而才可確保橋梁的安全性,并使其使用壽命得到延長,從而為人們的生活與生產帶來更大的便利。
參考文獻
[1] 侯德藻,袁玉波,楊曼娟等.在用橋梁護欄安全性能改進方法研究[J].公路交通科技,2010,27(5):110-116.
[2] 雷文輝.淺談橋梁設計的一般問題與改進[J].黑龍江科技信息, 2009(6):210.
[3] 劉盛,馬靖宇.分析橋梁施工中的難點及其對策[J].城市建設理論研究(電子版),2011(22).
[4] 鐘麗清,楊占雄.橋梁設計中存在的安全耐久性問題及對策研究[J].湖南交通科技,2010,36(1):94-96,104.
[5] 馬玉宏,溫留漢·黑沙,趙桂峰等.粵港澳三地橋梁抗震設計地震動參數(shù)比較研究[J].四川建筑科學研究,2012,38(5):127-132.endprint
摘 要:隨著橋梁長時間的運行,也開始顯露出了各種各樣的問題,而這些問題也在一定程度上,使得橋梁的安全性以及耐久性受到了嚴重的威脅,甚者還會威脅到了人們的人身安全。針對這種情況,為確保橋梁運行的安全性與可靠性,下面筆者就橋梁設計中安全影響因素進行研究和分析,基于筆者自身多年工作經驗的積累,提出相應的改進措施。
關鍵詞:橋梁;設計;安全影響;因素;改進措施
1 橋梁設計中安全影響因素
在橋梁的設計過程中,設計人員一般首先要考慮的問題為橋梁結構自身強度耐久性,對于橋梁在正常使用過程中所產生的極限狀態(tài)并不是很重視,同時還存在一個較為普遍的現(xiàn)象,即重建設輕后期維護,基于這種觀念所實施的設計,很容易造成橋梁結構的耐久性達不到要求,繼而造成事故的發(fā)生。在橋梁設計中影響其安全性與耐久性的相關影響因素主要表現(xiàn)為以下幾點:
第一,缺乏較為合理且科學的設計構造理論。從當前我國橋梁設計的實際情況來看,存在著一個較為嚴重的現(xiàn)象,即設計人員在進行橋梁設計時,并未從橋梁結構體系、結構材料、橋梁使用、橋梁結構構造、橋梁結構維護等方面來綜合考慮其設計的合理性與可靠性,在設計過程中,忽略了結構安全性與耐久性的加強,最終造成橋梁結構的延性以及整體性不足,且冗余性也相對較小。或者在設計中,部分計算圖式或者受力路線不夠明確,導致橋梁局部受力過于集中且大等,而這些因素也會在不同程度上對結構的安全性與耐久性造成影響,即使這些設計在當前符合設計規(guī)范要求,但當其在運行了較長時間以后,該結構的耐久性就會出現(xiàn)各種問題,繼而進一步對橋梁結構的安全性造成影響。此外,在設計中,鋼筋的布置過于緊密也會造成鋼筋之間的膠結材料以及骨料不多,使得粗骨料與細骨料的分布不夠均勻,在此基礎上,就會加大振搗作業(yè)的難度,保證不了鋼筋混凝土構件的強度以及密實度,易造成蜂窩麻面的產生,嚴重時還會出現(xiàn)空洞,導致混凝土構件表面自身的抗碳化年限嚴重的不足,最終導致鋼筋出現(xiàn)銹蝕,影響橋梁結構的安全性。
第二,設計理念較為滯后。隨著信息技術的發(fā)展,出現(xiàn)了很多的新材料以及新技術,但在實際設計中,設計人員并未將注意到這點,仍舊停留于以往的設計理論中。同時在設計過程中,未根據橋梁所處位置的實際環(huán)境以及其具體使用要求等來設計,所設計出的結構構造前篇一律,沒有特色。此外,在設計中一味地看重成本的降低,而這種設計理念很容易為橋梁工程建設質量埋下嚴重的安全隱患。
第三,在橋梁建設過程中,常常發(fā)生以次充好或者偷工減料等問題,在實際施工中,為了達到減少成本的目的,采用一些不合格的材料。同時在施工過程中,其施工監(jiān)理工作未做到位,使得工程在施工中所存在的問題得不到及時地解決,繼而為橋梁工程的建設留下了嚴重的質量隱患與安全隱患。
第四,環(huán)境的影響。影響橋梁安全還有一個重要的因素,即環(huán)境因素。由于橋梁屬于一種戶外工程,在施工中或者使用中,均容易受到大自然環(huán)境的影響,在日曬雨淋、環(huán)境、沖擊荷載、溫度以及濕度的不斷作用與影響下,橋梁的混凝土結構就易出現(xiàn)裂縫,在出現(xiàn)裂縫以后,因水分子或者氯離子的不斷侵入,就會使鋼筋面層出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,繼而造成鋼筋的腐蝕,使鋼筋表面和混凝土間所存在的這種化學交接力被破壞,繼而進一步造成混凝土構件的剛度以及強度被削弱,影響橋梁結構的耐久性以及安全性。
2 橋梁設計相關改進措施
目前在橋梁設計中,關于橋梁安全性這一問題已得到了人們的關注與重視,同時在一些橋梁設計規(guī)范中也就這方面的問題提出了明確的設計要求,下面筆者基于這些規(guī)范要求,結合自身工作經驗的總結,就橋梁設計相關改進措施進行詳細地闡述。
2.1 橋梁結構構造的設計
據調查資料顯示,目前我國橋梁所出現(xiàn)的這些問題,盡管很多和施工質量相關,但同時也可看出,在施工中造成質量出現(xiàn)問題,其中有很大一部分是因為設計的不合理與不科學所導致的。對此,要想使橋梁工程項目建設質量達標,延長其使用壽命,首先必須要從設計入手,從源頭抓起,這樣才可保障橋梁工程建設質量。
第一,在設計過程中,應該優(yōu)先考慮采用一種全預應力結構,并且分別在主橋的縱向以及橫向處施加相應的預應力,確保在橋梁的運行和使用過程中,其截面不會產生拉應力現(xiàn)象,避免橋梁結構產生裂縫。為適應抗裂需求,所需要的有效預加力可按照這一公式來進行計算,在該公式中,Ms為短期效應的彎矩組合設計值,A、W為進行鋼筋數(shù)量的估算時,可近似所用的幾何性質。在進行設計時,應該按照橋梁結構在施工與使用中環(huán)境條件與影響來設計,如在橋面平面、縱橫斷面的設計中,橋梁平面最為理想的一種形式就是直線型,通常情況下橋梁的平面為彎橋。此外,橋面的鋪裝結構型式應該和所在位置路面協(xié)調,在橋面鋪裝上必須要有健全的防水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng),其中特大橋或者大橋,其橋面鋪裝最好用瀝青混凝土來實施,并設置相應的防水層。
第二,在設計中,橋梁的縱軸線應該和洪水主流的流向呈正交。其中在通航河流上橋梁,其墩臺應該沿著水流方軸線和最高通航水位主流方向相一致。若免不了斜交,則其交角不可超過5度,若交角超過5度時,則應適當?shù)貙⑼ê娇變魧掃M行增加。此外,橋上縱坡不可超過4%,且橋頭引道縱坡不可超過5%,橋頭兩端引道線形應該和橋上線形相協(xié)調。其中橋梁橋墩形式的選用按照表1來實施。
表1 橋墩形式選用
第三,在特大橋梁或者較大橋梁的上部構造中,應該設置相應的箱內照明、檢查平臺、入口井蓋、通道以及扶梯等相關設施,以便于后期的檢查與維修。基于橋梁結構正常使用的條件下,在設計其結構極限狀態(tài)作用效應時,可按照作用短期效應與長期效益來設計,其中短期效益計算公式為:,長期效益的計算公式為。
2.2 混凝土結構耐久性的設計
第一,采取定量計算的方式,首先選擇相應的材料,來構建材料劣化模型,借助于該模型,將環(huán)境作用效應求出來,并將環(huán)境作用效應和耐久性抗拉間定量關系式列出來,在此基礎上就可將橋梁極限狀態(tài)所對應的具體使用年限求出。通過這種方式,不僅可將一些低質量材料淘汰,同時還可提升橋梁結構最低用材標準與結構最低配筋率的需求量。結構所處環(huán)境根據其對于混凝土材料、鋼筋材料所產生的腐蝕機理如表2所示,可按照該表來明確混凝土結構性能。
表2 環(huán)境類別與腐蝕機理
第二,在普通的鋼筋混凝土構件中,應該控制好其裂縫,且選擇合理結構斷面,同時鋼筋之間還應保持一定的間距,從而便于振搗,保障混凝土的強度以及密度。在設計中,最好選擇箱形的斷面,這種結構的斷面可使橋梁結構整體剛度得到提升,使橋梁自身的疲勞振動得到一定的減輕。此外,混凝土暴露面的溝槽、邊緣以及棱角等應該呈一種圓弧形。
第三,盡量采用耐久性較高的混凝土,提高混凝土密實度、抗破損能力。同時還可通過混凝土保護層厚度的加大,增強結構構造鋼筋,以免裂縫的產生。此外,還可在構件外面進行一層素混凝土的包裹,從而避免構件出現(xiàn)腐蝕問題或者受到損壞。
3 結語
綜上所述,為確保橋梁結構的安全性以及耐久性,在橋梁設計過程中,可借助于結構材料、結構設計以及構造處理等方面的不斷加強,綜合考慮結構材料、維護、橋梁使用以及橋梁構造等來設計,同時還應結合橋梁所處位置的實際情況,從而才可確保橋梁的安全性,并使其使用壽命得到延長,從而為人們的生活與生產帶來更大的便利。
參考文獻
[1] 侯德藻,袁玉波,楊曼娟等.在用橋梁護欄安全性能改進方法研究[J].公路交通科技,2010,27(5):110-116.
[2] 雷文輝.淺談橋梁設計的一般問題與改進[J].黑龍江科技信息, 2009(6):210.
[3] 劉盛,馬靖宇.分析橋梁施工中的難點及其對策[J].城市建設理論研究(電子版),2011(22).
[4] 鐘麗清,楊占雄.橋梁設計中存在的安全耐久性問題及對策研究[J].湖南交通科技,2010,36(1):94-96,104.
[5] 馬玉宏,溫留漢·黑沙,趙桂峰等.粵港澳三地橋梁抗震設計地震動參數(shù)比較研究[J].四川建筑科學研究,2012,38(5):127-132.endprint