公路桥梁设计中的安全性及耐久性探讨

2015-04-08李燕红

四川水泥 2015年9期

关键词：耐久性安全性公路

李燕红

(山东省菏泽市公路勘测设计院，山东菏泽 274000）

公路桥梁设计中的安全性及耐久性探讨

李燕红

(山东省菏泽市公路勘测设计院，山东菏泽 274000）

在我国当前的公路桥梁设计中，安全性和耐久性问题很多仅仅只是停留在一种笼统的概念基础之上，对于公路桥梁的使用年限并没有提出具体的相关要求，公路桥梁耐久性也没有相关专门的设计要求，这在一定程度上也直接导致了当前我国公路桥梁安全性和耐久性经常出现问题。文中介绍了当前我国公路桥梁安全性和耐久性的现状出发，分析了公路桥梁设计中安全性和耐久性问题出现的原因，最后对公路桥梁设计中安全性和耐久性需要改进的对策进行了详细的阐述。

公路桥梁设计；结构安全性；耐久性

1 前言

最近几年来，伴随着我国市场经济的快速发展，公路桥梁工程建设取得了空前的成就，不过从当前我国公路桥梁的建设的具体情况来看，公路桥梁的安全性和耐久性仍然存在着很多的问题，例如一些公路桥梁的改建，加固，维修工程等普遍存在着诸如此类的很多问题，这些问题的存在，毫无疑问，给公路桥梁设计有关

安全性和耐久性的内容提出了新的问题。我国处于并长期处于社会主义初级阶段，各项技术的发展还停留在更起步阶段，所以总的来说，目前我国的公路桥梁工程设计过程中，安全性和耐久性问题很多仅仅停留在一种概念的基础上，对于公路桥梁的具体使用年限并没有提出相应的要求，另外公路桥梁耐久性也没有得到相关专门的设计要求，这在一定程度上也直接导致了目前我国公路桥梁安全性和耐久性经常出现的问题。

2 我国公路桥梁设计安全性以及耐久性的现状分析

目前来看，我国在公路桥梁设计方面仍然存在着一些问题，例如，在设计过程中仅仅对桥梁的强度问题进行充分的考虑，但是在桥梁的耐久性方面却欠缺一些全面的考虑。众所周知，对桥梁的强度极限进行考虑是非常必要的，如果在考虑强度极限的情况下，没有对桥梁的使用极限进行考虑，这样就会出现在桥梁整体生命周期方面呈现出一些片面考虑的现象，另外，还需要对公路桥梁机构的建造给予充分的重视，但是在实际桥梁工程中维修养护方面却存在着严重缺乏的情况。如果公路桥梁后期维修养护工作没有做好，在一定程度上将会大大缩减公路桥路的使用寿命，严重时甚至还可以引发一系列的安全事故，所以，对于这些问题，首先要做好公路桥路的优化设计工作，与此同时还要对公路桥路设计的安全性以及耐久性给予足够的重视，目的是为了能够进一步的为公路桥路工程建设工程的顺利开展提供有利的保障依据。

3 路桥梁设计存在的问题

3．1 公方案设计不合理

众所周知，我国是发展中的国家，各项技术的发展还处于起步阶段，在桥梁设计领域内，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题存在着很多需要进一步改进的地方。结构设计的首要任务就是要选择经济合理的结构方案，再次就是结构分析与构件和连接的设计，并且还需要取用一些规范规定的安全系数或者是可靠性指标目的是为了保证结构的安全性。许多设计人员通常情况下仅仅满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而从根本上忽视了从结构体系，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还经常出现一些人为的错误过失等这些方面，需要进一步的加强目的是为了保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，有的计算图式和受力路线比较不明确，就会直接造成局部受力过大，有的选用的混凝土强度等级过低，采用的保护层厚度过小，选用的钢筋直径过细，或者构件截面太过于薄弱，这些在一定程度上都削弱了结构的耐久性，严重时甚至会影响到结构的安全性。

3.2 施工不规范

国内外很多座桥梁出现过安全性和耐久性差的现象，总的来说，相关部门认为

出现工程事故的主要原因是野蛮施工和工程内部管理腐败导致的。对于仅仅建筑完成之后，短期内发生坍塌事故，例如，突然的破坏和倒塌，大多数情况都是由于施工质量没有达到相关的规范和设计要求，其中最典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等，也有个别桥梁的承包商为了获得最大利润，在施工过程中偷工减料，以次充好等严重的管理问题，这些问题的存在，在一定程度上直接对桥梁的安全造成致命的损害。

4 公路桥梁设计安全性和耐久性的完善

4．1 公路桥梁设计过程中重视耐久性问题

目前来看，我国对于公路桥梁耐久性的研究，主要是从施工材料和统计分析两个角度来进行的，不过对于如何从结构和设计的角度以及设计和施工人员接受的方式来进行公路桥梁的耐久性进行改善问题的研究总的来说非常的少。众所周知，公路桥梁的耐久性设计和传统的普通结构设计之间存在着明显的差别，为了更好的重视公路桥梁设计中的耐久性问题，需要把传统的桥梁耐久性定性分析朝着定量分析的方向发展。目前，国外以及把公路桥梁的耐久性设计作为公路桥梁设计的重要组成部分，同时还对桥梁的结构布局以及构造细节等进行了综合细致的考虑，并且还注重桥梁结构，目的是为了便于检查和维修的设计方式，尽量保证桥梁的安全，从而减少一些不必要的维修费用。

4.2 重视公路桥梁的设计研究

对于公路桥梁而言，它所承受的各种荷载，不但包括车辆荷载而且还包括风荷载，这些荷载的存在都会在桥梁的内部产生出一种循环变化的应力，而这种应力的存在会促使公路桥梁的不同结构产生出振动，最终会导致结构累积疲劳损伤。由于累积损伤的不断扩大，结果就会导致公路桥梁宏观性裂缝的产生，这些宏观性的裂缝如果得不到及时有效地控制，毋庸置疑就会导致公路桥梁结构出现断裂坍塌的等一系事故。通常情况下公路桥梁的早期疲劳损伤不容易被发现，但是这种损伤给桥梁带来的潜在威胁是非常庞大的，有时候甚至是无法挽回的。通常情况下疲劳损伤一般被认为是钢结构桥梁设计中最重要的问题之一，究其原因，是疲伤导致的钢结构开裂和桥梁坍塌事故近年来比较繁多，最近几年来，疲劳损伤的研究开始向混凝土桥梁结构发展。另外，对于疲劳损伤的研究不再仅仅局限于桥梁的整个结构而言，公路桥梁结构中，通常情况下是由于某一个部位或构建出现疲劳损伤，这一部分就会失去其自身原有的效用，最终就会导致整个公路桥梁由于疲劳损伤出现失效现象，最常见的现象之一就是斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。