耐久度在橋梁設計中的問題分析

何立鋒

摘 要：文章主要針對我國橋梁設計中存在的重強度設計輕耐久度設計這樣的不良現(xiàn)象進行了分析。論述了目前我國橋梁設計中僅僅將耐久度作為概念不予以重視的現(xiàn)象進行了研究。

關鍵詞：結構；橋梁設計；耐久性

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A目前的交通發(fā)展趨勢想著高速化的方向發(fā)展，基礎建設受到了空前的重視，因而在交通設施的建設中，橋梁建設具有十分重要的意義。正是由于橋梁保有量不斷增加，所以其質量、耐久度以及使用的舒適度都成為了現(xiàn)代社會關注的焦點話題。目前需要從兩方面對橋梁的設計進行考慮：一方面是橋梁的承載力，另一方面則是橋梁的使用年限。兩方面內容在實際中的體現(xiàn)便是結構的強度以及結構的耐久度，結構強度主要需要針對橋梁結構在其能夠承載的極限狀態(tài)下的承載臨界值，其設計原則最基本的便是要求在不利組合荷載效應的基礎上保證結構抗力大于或者等于這一極限值。結構強度在安全性上的保障是結構總體在安全系數(shù)以及工作條件系數(shù)影響下的安全儲備。而結構耐久度則是需要結構在使用中正常的應變、應力以及形變在結構適應性以及適用性中要小于特定的限制量。

目前我國的橋梁建設設計研究中，更多的傾向于安全以及適用這兩項要求，因而主要考慮結構的強度，在結構耐久性的要求上往往將其作為一個單一的概念，沒有實際的要求以及規(guī)范予以明確，針對橋梁的設計并沒有耐久性這一要求，也沒有良好的方式對此進行檢驗。無論結構、設計吃呢個序以及環(huán)境、材料方面均沒有針對耐久性的要求，更不要說橋梁在使用過程中，耐久性程度的辨別。這些會對項目造成影響，同時也無法滿足經(jīng)濟性要求以及動態(tài)的結構管理，這樣的傾向會引發(fā)一系列的不良后果。

1 耐久性差的原因分析

理論水平的缺失是現(xiàn)在很多設計人員的通病，由于設計理論在理解上太過淺薄，使得設計大多為先用規(guī)范以及標準圖式的套取，過于生硬，在結構的構造、材料、維護以及耐久性上存在很多認為錯誤，除此之外，施工全過程以及設計中都存在很多需要改進和加強的有關耐久性和結構安全的事情。方案是解耦股設計的前提條件，經(jīng)濟合理性是結構設計的核心要素，繼而對結構進行分析并設計構件連接，在規(guī)定中要求的安全系數(shù)之上達成可靠的安全指標，用以保證橋梁耐久度和安全性。

橋梁的組成是系統(tǒng)結構，是多個構件共同構成的系統(tǒng)，構件本身的耐久性以及強度都有使用要求，并且各個構件的組合，即整個系統(tǒng)要符合耐久度以及安全性能的規(guī)范要求，目前的設計中，工作人員對于整體性系統(tǒng)安全以及耐久度的考慮不周全，因而很多情況下都會造成結構的延性從整體上講不足，并且冗余度過小，會產(chǎn)生不明確的受力路線，并且計算圖式不清晰，因而就會產(chǎn)生過大的局部受力，降低了強度要求，并且由于保護層過小的厚度以及厚度不合格的構件截面，都會使得橋梁出現(xiàn)耐久性差的缺陷。

設計人員缺乏靜壓，不能充分自主的去完成設計，并且在思想上存在較為嚴重的本本主義思想。問題在不斷的發(fā)展，但是設計工作人員的思維仍舊存在于過去的靜態(tài)，用這種思維去解決現(xiàn)代的技術問題，必然會出現(xiàn)漏洞。橋梁的設計中結構體系的構造以及布局會受到使用條件以及環(huán)境的影響而發(fā)生變化，需要針對性的去解決設計中遇到的難題。再詳細的規(guī)范也無法對這些問題予以適合的處理，即便規(guī)范的更新十分及時，也無法全面的涵蓋所有新型的工藝、材料以及技術，這些都會對結構設計造成巨大的影響。目前的設計大多都為靜態(tài)設計，不會考慮橋梁工程在使用中隨著時間的推移而出現(xiàn)的惡劣化狀態(tài)，認識以及考慮多大集中于建成時期橋梁的服務能力以及工作能力?？紤]到經(jīng)濟因素，由于成本問題，對維護成本過于忽視，且沒有重視同使用壽命對應的有關成本效益，所以規(guī)范性要求的滿足在結構設計合理性中是基礎，另外還需要設計工作人員正確認識結構的本性。擁有準確的判斷力，結合自身的豐富經(jīng)驗在設計中綜合分析項目整體結構以及使用壽命全過程，同時通過有效的計算提高其耐久度。

2 需要重視和努力改進的方向

2.1 從理論研究和規(guī)范方面應更加重視結構的耐久性問題。實例證明除了施工和材料方面的原因外，影響耐久性的決定性因素是結構設計上的缺陷造成，人們一直偏重于結構計算方法研究，而忽視對總體構造和細節(jié)處理方面的關注，對如何從結構和設計角度及如何以設計和施工人員易接受操作方式來改善橋梁耐久性卻很少研究。結構耐久性設計與常規(guī)的結構設計有著本質區(qū)別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析方向發(fā)展。

2.2 充分重視現(xiàn)有運營環(huán)境的超載問題

橋梁的超載一方面使疲勞應力幅度加大，損傷加劇，甚至結構破壞，另一方面橋梁內部損傷不能恢復，使受力狀態(tài)發(fā)生變化，從而使橋梁的安全性下降和耐久性變差。

2.3 加強重視疲勞損傷的研究

橋梁結構所承受外力大部分是動荷載，會在結構內產(chǎn)生循環(huán)變化的應力及應變，引起結構的累積疲勞損傷。橋梁所采用的材料本身就不是均勻和連續(xù)的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微缺陷逐漸發(fā)展擴大形成損傷。做好日常養(yǎng)護工作，較早地發(fā)現(xiàn)缺陷、損壞，提出養(yǎng)護措施，從而延長橋梁的使用壽命；另外，還要掌握交通狀況，嚴格管理超載車、特種車過橋，并采取相應的防護、加固措施，減小橋梁損壞。對可能發(fā)生危害的橋梁，應做好各種防范措施及應急處理措施。對需要進行限載、限速或停止交通的橋梁，應及時進行交通管制。對橋梁各部分經(jīng)常保養(yǎng)，對檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷、損壞處進行及時的維修。

結語

橋梁的耐久性在橋梁設計中意義重大，需要對國外成功經(jīng)驗以及做法予以適當?shù)慕梃b，還必須在管理經(jīng)驗以及設計方法上尋找出更加適合我國國情的方式，不但要適當?shù)貙κ┕す芾砉芾碛枰约訌?，同時還應當從設計理念以及角除加強施工管理外，還要從橋梁設計理念和結構體系構造入手，加強耐久性設計。

參考文獻

[1]牛亞洲，薛光雄，王曉芳，孫茂，李芳.合理耐用橋梁構造對混凝土梁式橋耐久性的影響[J].公路，2010（06）.

[2]丁國清，蔡建軍，張波.橋梁鋼結構的大氣腐蝕特征[J].公路交通科技，2010（S1）.

[3]谷音，黃威，卓衛(wèi)東.基于全壽命周期成本分析的橋梁設計研究綜述[J].公路交通科技，2011（06）.endprint