橋梁設計中的安全性和耐久性研究

吳迪

摘 要：中國的橋梁工程建設在迅速發(fā)展，如何才能避免橋梁事故的發(fā)生已經成為現(xiàn)代橋梁建設企業(yè)首先要考慮的問題。在橋梁工程設計中，不但要對橋梁工程前期的設計進行管理，也要對設計人員的知識能力，專業(yè)水平有要求，同時也要對后期的防護工作加以規(guī)定。保證橋梁工程在后期的運行中安全可靠。故在本文中主要對橋梁設計中的安全性和耐久性進行了簡單的分析與探討。

關鍵詞：安全性；耐久性；設計人員能力

1 橋梁設計與橋梁標準設計

隨著國家經濟的不斷發(fā)展增強，我國的交通建設行業(yè)也有了質的飛躍，不斷的在發(fā)展中完善。橋梁建設工程作為交通建設行業(yè)的其中之一，并作為交通建設行業(yè)很重要的一項工程。其建設量逐漸增多，在一定程度上更加促進了我國的經濟發(fā)展。

正因橋梁設計涉及的面廣且全，所遇到諸多的問題也隨之而來。這就要求橋梁設計具備標準性、合格性、安全性。對于常用且數(shù)量較多的中、小橋梁，迎合低造價、高質量，當按批量制造和機械化施工的需要，會將其跨度、主要尺寸、細節(jié)構造及規(guī)格統(tǒng)一制訂。經國家相關部門批準推廣使用并按模數(shù)化標準尺寸所做的橋梁設計，根據(jù)標準化的要求所作的各種橋涵及其附屬結構的整套設計文件，在經過審批后，被規(guī)定為全國或地方通行的設計，這就是橋梁標準設計。

2 橋梁設計的現(xiàn)狀

對于我國現(xiàn)階段橋梁設計的現(xiàn)狀進行分析我們可以發(fā)現(xiàn)，對于安全性以及耐久性方面，存在的問題還是比較多的，有些問題在施工環(huán)節(jié)中能夠得到及時發(fā)現(xiàn)和糾正，有些卻是直接影響到后續(xù)橋梁工程的使用，所以必須要引起高度重視。橋梁設計是一整個橋梁建設和運行的基礎和關鍵，它不僅牽連著經濟的發(fā)展，也會在一定程度上對社會的穩(wěn)定產生影響。橋梁設計的安全性和耐久性，不容馬虎。仔細分析來看，橋梁安全性以及耐久性問題存在的主要原因和影響因素可以概括為以下幾個要素：

2.1 重視程度不夠

在設計時，對于橋梁的安全性和耐久性重視程度不高，是最為關鍵的一個影響因素，也是根源所在。這在當前許多橋梁工程設計中都是極為普遍的一種情況，很多設計人員，面對各方面的要求，橋梁質量以及成本、工期等方面成了重點考慮的因素，這些都是能夠在施工中直接體現(xiàn)出來，而對于相應的安全性和耐久性，則存在著明顯的忽視，這種忽視也就造成了后續(xù)問題的產生。

2.2 中缺乏對于橋梁疲勞損傷程度的考慮。

橋梁疲勞損傷程度主要是指橋梁結構承受的風載荷還有車輛載荷，在橋梁內部產生循環(huán)變化的應力，會對橋梁結構造成一定的振動以及損傷。橋梁存在著微小的缺陷，在逐步發(fā)展以后，便會對橋梁產生損傷，橋梁的材料和結構就容易發(fā)生脆性斷裂。造成重大安全事故的問題橋梁，往往是設計人員在前期沒有考慮到其自身的疲勞損傷程度，也無法考慮結構以及材料的要求，最終導致了橋梁安全事故的發(fā)生。

2.3 設計時質量不符合要求

由于在設計的時候，橋梁的質量存在嚴重的問題，有些橋梁往往在使用初期就開始出現(xiàn)安全隱患。由于橋梁所承載的強度要比公路的高，所以在選擇材料方面，必須要具有較強的抗壓性以及其他良好的性能?；炷恋闹谱饕约笆褂?，必須要符合國家相關的要求。與此同時，橋梁設計方在進行設計的時候，也會存在著在沒有考慮當?shù)貙嶋H情況就忽略對于材料選擇的考慮，影響了橋梁的耐久性，加之受到外界不良影響，導致了橋梁的坍塌，大大降低了橋梁的安全性和耐久性。

2.4 交付使用后對橋梁管理養(yǎng)護不到位

養(yǎng)護作業(yè)對整個橋梁的使用有著不可忽視的作用，對于特殊環(huán)境下的橋梁使用，必需要給予足夠的重視。例如橋面結冰、積水，臺風等自然災害等都會對橋梁結構形成一定的威脅，所以要加強這方面的養(yǎng)護，結構的整體工作性能如果是因為后期構件更換不及時，養(yǎng)護管理工作不到位，必然會嚴重影響橋梁的安全性和耐久性。

2.5 橋梁施工作業(yè)和管理水平較低

在橋梁施工過程中沒有對施工工藝以及管理水平給予足夠的重視。在實際橋梁設計過程中設計人員往往憑借其經驗進行相關圖紙設計，未能將施工作業(yè)技術及施工環(huán)境充分考慮其中，這就導致橋梁設計圖紙會與實際施工存在著較大的偏差，后期施工作業(yè)中，為了使圖紙設計能夠與施工環(huán)境相符，就需要不停的改動圖紙或是使用不規(guī)范的施工技術進行相關作業(yè)活動。其次，在橋梁設計過程中，相關管理者水平較低，不能對其進行很好的管理，審查過程中也只是流于形式，沒有進行嚴格的審查，也導致了橋梁設計不合理。

3 橋梁設計中安全性和耐久性的研究與應用

3.1 重視橋梁設計的安全性與耐久性

對于橋梁來說，所承受的荷載類型多且雜，這樣導致橋梁內部出現(xiàn)一種循環(huán)變化的應力，如若不對此予以重視，則極易導致橋梁結構出來疲勞損傷，導致橋梁的安全性與耐久型下降。所以，在統(tǒng)計理論中加入橋梁安全性與耐久性設計，這對于提高混凝土結構壽命的安全系數(shù)有著極為關鍵影響。其次，在設計混凝土耐久性參數(shù)時，需充分結合動態(tài)性能參數(shù)與靜態(tài)性能參數(shù)，且在橋梁使用壽命得到保障的基礎上提供出一個能夠提升其耐久性的設計方案，且將橋梁混凝土的強度、配筋量、動態(tài)結構尺寸以及結構尺寸等內容確定下來。

3.2 重視對于防腐材料的使用

環(huán)氧樹脂涂層鋼筋是比較先進的一種材料，將其運用到橋梁設計工程中時，可以較大的緩解侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生。要想提升橋梁的耐久性以及使用年限，那么將其運用到橋梁工程上面，顯然是比較理想的。橋梁工程的特點決定了所使用材料并不能夠保證連續(xù)性。橋梁發(fā)生損傷，都是在不斷變化循環(huán)的動荷載作用下產生的。所以設計人員在設計的時候，要深入研究在疲勞載荷作用下橋梁的反應以及怎么去解決，并且還要考慮分析交通載荷以及風載荷對于橋梁結構的影響。

3.3 重視對橋梁后期的管理養(yǎng)護

橋梁結構在竣工交付使用之后，還需要定期由相關專業(yè)人員進行檢修，及時替換掉不合格的橋梁構件，這對于提高橋梁的安全性和耐久性有著積極的影響。

4 結束語

總而言之，我國經濟處在一個快速發(fā)展的時期，交通建設發(fā)展速度很快，為了滿足橋梁的安全性、耐久性設計要求，必須堅持科學合理的設計原則，加強對于先進材料在橋梁工程中的使用，做好設計管理和控制，加強對于后期橋梁的管理養(yǎng)護，保障道路橋梁的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻：

[1] 崔文濤.橋梁設計中的安全性和耐久性研究[J].分析研究與探討，2016（1）：106.

[2] 郝秀峰.分析我國高速公路橋梁設計的安全因素[J].科技風， 2010（22）：160.

[3] 張勇，李超，李德旭.強化橋梁設計安全耐久性的具體措施[J].城市建設理論研究，2015（9）.