關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)安全性與耐久性設(shè)計討論

杜欣 胡進(jìn)森

摘 ? ?要：道路橋梁建設(shè)前需要進(jìn)行設(shè)計工作，路橋設(shè)計水平?jīng)Q定了工程使用壽命與結(jié)構(gòu)安全，設(shè)計過程中設(shè)計人員需關(guān)注路橋存在的問題，重點關(guān)注安全性、耐久性，從而推動我國道路橋梁事業(yè)的健康發(fā)展。下面文章主要對道路橋梁設(shè)計安全性、耐久性問題進(jìn)行分析，并提出具體的設(shè)計措施。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;耐久性;橋梁設(shè)計

1 ?引言

橋梁建設(shè)作為我國的基礎(chǔ)建設(shè)項目，已經(jīng)成為國家綜合實力的重要體現(xiàn)之一。近年來，我國公路橋梁數(shù)量猛增，由于其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，人們對其結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計越來越加以重視。在橋梁設(shè)計中，各家設(shè)計院都非常重視結(jié)構(gòu)分析，采用靜態(tài)分析、動態(tài)分析、整體分析、局部分析，多種分析手段相互校核補(bǔ)充，設(shè)計質(zhì)量大大提高。但與此同時，在設(shè)計中也出現(xiàn)了很多細(xì)部設(shè)計的盲區(qū)。由于國內(nèi)耐久性設(shè)計還沒有得到足夠的重視，對于橋梁的細(xì)部設(shè)計不夠重視不夠細(xì)致，從而導(dǎo)致相當(dāng)一部分橋梁并不是因為整體結(jié)構(gòu)安全不足出現(xiàn)問題，而是因為細(xì)部設(shè)計不到位而引起了局部構(gòu)件損壞，進(jìn)而大大降低了整體結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。細(xì)節(jié)決定成敗，橋梁是公路的安全重點，橋梁細(xì)部設(shè)計的安全性不容忽視。

2 ?道路橋梁設(shè)計安全性和耐久性的必要性

在建設(shè)期間，道路橋梁的安全性往往取決于整體工程的承受能力，其中前期的設(shè)計環(huán)節(jié)以及多種安全因素能夠影響著道路橋梁的總體建設(shè)效果，只有強(qiáng)化相關(guān)環(huán)節(jié)，才會提升道路橋梁的綜合性能。其耐久性的建設(shè)效果較為復(fù)雜，所需要的建設(shè)材料和工藝環(huán)節(jié)繁瑣，如果工作人員不加強(qiáng)對建設(shè)環(huán)境耐久性以及安全性的重視力度，就會導(dǎo)致在后期建設(shè)過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患。隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，居民的出行數(shù)量正在增加，相對應(yīng)的交通壓力正在提升，促使道路橋梁建設(shè)總體數(shù)量有所增加，建設(shè)規(guī)模得到延伸。一旦橋梁在后期使用中出現(xiàn)安全事故，會影響居民的出行方便，甚至危及到生命安全，造成社會經(jīng)濟(jì)的損失。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對其的管理力度，從安全性以及耐久性的角度做分析，全面升級道路橋梁建設(shè)管理力度，細(xì)化多項建設(shè)細(xì)節(jié)，從而保障總體施工質(zhì)量。

3 ?道路橋梁設(shè)計中的安全性與耐久性設(shè)計

3.1 ?加強(qiáng)對市政道路橋梁的安全性設(shè)計

為了能夠進(jìn)一步優(yōu)化市政道路橋梁安全性，需要做好以下方面的工作。

3.1.1 ?高度重視道路橋梁疲勞損傷

進(jìn)行道路橋梁規(guī)劃和設(shè)計的過程中需要充分的了解實際情況以及水文特征，對于橋梁施工中可能出現(xiàn)的影響疲勞損傷的因素進(jìn)行辨別。同時在設(shè)計的過程中，有效地避免這些問題，從而能夠更好地確保整體的設(shè)計水平。另外，為了進(jìn)一步提高道路橋梁的整體水平，需全面研究結(jié)構(gòu)應(yīng)力，同時使用先進(jìn)的建筑設(shè)備和施工技術(shù)進(jìn)行建設(shè)，有效地控制疲勞損傷問題。

3.1.2 ?不斷加強(qiáng)設(shè)計施工管理

隨著社會的不斷發(fā)展，越來越多的新型建筑技術(shù)和材料被應(yīng)用于工程建設(shè)中，在進(jìn)行道路橋梁設(shè)計的時候，需要有效地融入這些新技術(shù)，涉及工作人員需要不斷地更新設(shè)計觀念和方法，進(jìn)一步提高自身的設(shè)計質(zhì)量和水平。設(shè)計工作在整個道路橋梁建設(shè)過程中非常重要，設(shè)計過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)要求和規(guī)范進(jìn)行操作，并且有專業(yè)的人員進(jìn)行管理，從而進(jìn)一步提高設(shè)計方案的質(zhì)量，且符合現(xiàn)場環(huán)境。同時在整個過程中，還需要重點加強(qiáng)設(shè)計工作人員的技能培訓(xùn)，提高他們的整體職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)水平，從而能夠更好的符合實際發(fā)展需求。

3.2 ?道路橋梁的耐久性設(shè)計

市政道路橋梁建設(shè)非常重要的部分是材料的選擇，因此需要高度重視水泥材料的選用?；炷恋闹饕獦?gòu)成是水泥，因此水泥的質(zhì)量對于混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性是有直接的影響。例如，粉煤灰水泥與硅酸鹽水泥，他們的化學(xué)成分存在著一定的差異，從而使得整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也會存在差異，橋梁的施工質(zhì)量也會受到很大影響。因此在應(yīng)用的過程中需要重點加強(qiáng)水泥的選擇，充分的考慮環(huán)境以及溫度以及水文的特點，同時進(jìn)行水泥類別的選擇。在進(jìn)行混凝土攪拌的過程中，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇水泥類別，能夠有效地控制碳化速度。另外，還需要確保水灰比的科學(xué)性。市政道路橋梁在施工的時候需要保證整體的科學(xué)性，尤其是水灰比方面。如果實際的情況需要選擇高強(qiáng)度混凝土，就需要確?；炷恋拿軐嵍?，才能夠保證整體的強(qiáng)度。如果密度太高，會對氣體的發(fā)揮造成很大影響，降低碳化速度，因此需要重點進(jìn)行控制。

3.3 ?加強(qiáng)對疲勞損傷的研究

道路橋梁工程使用后，會承受很大的動荷載，同時加載的次數(shù)也會越來越多，對此會產(chǎn)生很大的疲勞損傷。就目前情況來看，道路橋梁工程建設(shè)中會使用很多的鋼筋以及混凝土材料，對于這些材料最大的特點是具有不均勻連續(xù)性，從而會存在很多的裂縫。如果不能進(jìn)行有效控制，會直接影響到整體的安全性以及耐久性。對此在進(jìn)行道路橋梁設(shè)計的時候，相關(guān)設(shè)計人員需要重點進(jìn)行疲勞指標(biāo)計算和驗算。從相關(guān)的資料中可以知道不是所有的道路橋梁工程會受到高荷載和高溫的影響，一些低溫環(huán)境以及荷載也會直接產(chǎn)生斷裂情況。因此在進(jìn)行沖擊試驗后，可以知道很多的鋼材在常溫下，具有一定的脆性，因此在進(jìn)行鋼材選擇的時候，需要選擇那些韌性比較好，同時變異系數(shù)比較小的鋼材，從而確保整體的道路橋梁的安全以及耐久性。

3.4 ?關(guān)注市政橋梁在使用過程中的超載情況

市政道路橋梁使用過程中，如果橋梁長時間處于超負(fù)荷狀態(tài)，會直接對橋梁整體產(chǎn)生影響，而這些損傷是不能夠使用維修的方法進(jìn)行恢復(fù)的，因此會直接影響橋梁的安全性和耐久性。因此在進(jìn)行市政橋梁設(shè)計的時候，需要高度重視橋梁使用中的超載現(xiàn)象，在施工過程中需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定及要求進(jìn)行控制，從而確保整體的施工質(zhì)量，保證整體的安全性能。

3.5 ?對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計

在進(jìn)行道路橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的時候，需要重點提高整體的穩(wěn)定性。例如，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時候需要使用隔震支座，使用減震支座或者是隔震支座，能夠進(jìn)一步提高整體的結(jié)構(gòu)，從而降低地震反應(yīng)所帶來的影響，同時也能夠確保整體的安全。另外，選擇使用橋墩延性減震，在橋墩設(shè)計的過程中提高某個部位的延性。如果發(fā)生了強(qiáng)烈的地震，很多的部位會形成穩(wěn)定的延性，其會產(chǎn)生很大的形變，從而使得結(jié)構(gòu)周期延長，降低正能量的耗散。此外，還可以使用新的減震結(jié)構(gòu)，也就是新高混凝土結(jié)構(gòu)，將行型鋼包裹在混凝土外，從而提高整體的抗剪承載力，提高整體的延性，確保整體的抗震性能。對于這個結(jié)構(gòu)能夠吸收和分散相應(yīng)的地震能量，并且起到隔離的效果，進(jìn)一步降低整體的地震反應(yīng)，從而有效地控制變形。

3.6 ?重視道路橋梁的耐久性設(shè)計及管理工作

道路橋梁建設(shè)工程工程量大，同時施工非常的復(fù)雜，因此在進(jìn)行道路橋梁建設(shè)的時候，需要高度重視耐久性和使用壽命方面。在進(jìn)行施工的時候，由于混凝土的穩(wěn)定性非常好而被廣泛的使用，但是混凝土的穩(wěn)固程度會直接受到外界因素影響，因此在混凝土選擇的過程中需要有效地進(jìn)行原材料配比控制，并根據(jù)實際情況和要求來進(jìn)行各個組成部分的比例配合，從而提高整體的密度，降低攻擊對鋼筋氧化作用，提高整體的防護(hù)性能，確保道路橋梁工程的耐久性能。

4 ?結(jié)語

綜上所述，隨著路橋工程的不斷增多，也對相關(guān)設(shè)計與施工工作提出更多要求，與此同時，設(shè)計人員在進(jìn)行工程設(shè)計時，應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場實際環(huán)境做好勘察與設(shè)計優(yōu)化工作，保證道路橋梁安全性、耐久性，提高路橋使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭超.橋梁設(shè)計中存在的安全耐久性問題 [J].交通世界，2017（27）：72～73.

[2] 王福剛.橋梁設(shè)計中存在的安全耐久性問題及對策研究[J].建材與裝飾，2017（20）：233～234.