探讨路桥结构设计的优化研究

邓春星

【摘要】伴随着中国经济的崛起和城市化的发展，城市的人口密度急剧增大，交通压力也随之增大。路桥作为城市基础设施建设的一个关键组成部分，它的建设水平直接关系到城市交通的畅通以及城市人口的出行安全。在路桥建设中，最为核心和关键的问题就是路桥结构的设计与优化问题，因为它直接决定着路桥建设的安全性、可靠性和耐用性。为此，下面本文将围绕路桥结构设计的优化问题展开论述，以期能够为路桥设计的进一步优化提供有益借鉴，推动我国路桥建设水平的提升。

【關键词】路桥结构；结构设计；存在问题；优化措施

城市的公共设施建设水平直接关系到通行服务质量及公众的安全。在城市交通设施建设的组成部分中，路桥建设是极为重要的方面，良好的路桥设计直接关系到城市公众的安全与便捷。为此，下文将展开论述我国路桥设计的现状及存在的问题、路桥结构优化设计的具体措施两个方面的内容，以期能够为路桥结构设计的进一步优化提供有益借鉴，保障公共安全，促进交通运输的稳定健康运行。

一、我国路桥设计的现状及存在的问题

就路桥设计本身来说，它是一项综合性、系统性的设计工程，涉及因素多，每个因素都要考虑在路桥设计之内。路桥的各个组成部分不仅需要达到较高水平的强度、持久性，而且需要在整合过程中互相协调配合，形成性能良好的路桥体系。总体来说，我国路桥结构体系还不够完善，依然存在着很多问题。下面具体来分析一下所存在的问题。

（一） 路桥结构不完善

路桥结构的整体框架主要是由路桥结构与路桥体系所构成的，偏向或忽视任何一方都会降低路桥的整体质量。目前，我国路桥结构不完善主要表现在两个方面。一是路桥结构设计的片面性，二是路桥结构体系的不完整规划。路桥结构设计的片面性主要是由于路桥设计人员忽略路桥设计所需遵循的结构完整性与安全性的原则，很多路桥设计不符合国家规范的要求。这个问题突出表现在路桥设计整体存在延性问题，没有对受力路线进行精准计算，路桥受力不均匀，尤其会出现局部受力偏大的现象，致使保护层厚度变小，强度降低，路桥截面过薄，严重降低路桥安全性；路桥结构体系的不完整规划主要是指在设计路桥时忽视路桥性能、服务能力、安全性能、结构完整性等方面的完整考虑，设计者只是突出或注意了其中某几项的内容，而没有作出完整规划，一般情况下设计者只侧重于路桥的性能变化和服务能力，却对路桥设计的安全性不够重视，这样做的未来隐患是非常大的。

（二）路桥结构的耐久性不够

路桥结构的耐久性问题是一个非常普遍的问题，国内目前很多的路桥设计均存在这个问题。一般来说，路桥设计主要分为三个阶段：施工期、服役期、超龄期。施工期指建造路桥的时期，服役期指的是路桥的正常使用年限，超龄期指的是路桥超过使用年限的使用时期。在路桥的服役期和超龄期，都需要对路桥进行定时的保养和维护。但是，路桥在实际的使用过程中，往往受外界环境的影响，使用寿命会低于预期寿命，很大一部分原因是因为路桥结构的耐久性在外界人为和非人为的影响下逐渐降低。例如，有毒气体对路桥耐久性的不良影响，车辆超载对路桥的不良影响，或者路桥选材本身的低耐久性等等，都会直接或间接损害路桥的耐久性。

（三）路桥结构的疲劳损伤

路桥结构的疲劳损伤主要是发生在路桥的服役期和超龄期，这是路桥在正常使用年限内不可避免的一个突出问题。路桥的疲劳损伤主要表现在路桥裂纹方面。路桥出现裂纹主要是由于路桥选材的不合格、不达标以及路桥的过度承载导致的，路桥结构在长期的超载状态下极易出现疲劳损伤。据不完全统计，大部分路桥事故均是由于路桥过度疲劳导致的路桥断裂造成的，这个现象十分危害公众的人身和财产安全。为此，我们需要对路桥过度疲劳问题给予高度重视，并采取积极措施来排查，并进行及时补救。

二、 路桥结构优化设计的具体措施

（一）桥型选择的设计优化

在路桥结构的设计优化过程中，最为重要、最先考虑的一 个重要方面就是桥型选择。桥型选择是指根据路桥建设的外部环境进行最优化选择，选择最合理的桥型结构，这是实现路桥设计安全性、耐久性、实用性的基础。在桥型选择完成的基础上，再制定严密、科学的桥型设计方案，这也是实现路桥结构最优化设计的基础。路桥的桥型设计需要遵循的原则是协调性、科学性、受力均衡性等原则，保证路桥结构的耐久性与稳定性。

（二）关于路桥超载问题的优化方案

路桥超载问题是一个比较普遍的问题，存在于国内大多数路桥中，对于路桥承载能力来说，承载吨位与危险性是成正比的，承载吨位越大、承载时间越长，路桥发生事故的危险性就越高。一旦路桥的承载力受到严重损伤，路桥极易出现疲劳损伤，直接影响使用寿命。路桥超载主要分为以下几种情况：一是路桥年限过长，长期超龄负载使用；二是路桥同时通行的车流量超过可承载的最大限值，且路桥超常承载的时间过长；三是车辆违规超载超载，从而引起路桥疲劳。因此，要具体针对上述几种情况分别制定相对应的措施，严格控制车载、多方案疏通车载集聚现象。

（三）路桥的疲劳损伤优化举措

随着交通压力的逐渐增大，路桥结构的承载压力也越来越大，而且路桥所承受的交通压力逐渐向循环载荷压力的方向演变，这对于路桥的损害是极为严重的。路桥在承压之下，其内部结构会产生积累性的疲劳损伤，在长期循环载荷的破坏之下，路桥极易出现大面积裂痕，迟早会演变成安全隐患。为此，要加大对路桥的隐患排查力度，定期、及时的进行积极的路桥检查，及时发现早期的路桥疲劳损伤，并进行高质高效的及时抢修。

（四）调整混凝土裂缝宽度来加大路桥拉力

在路桥混凝土的构造中，钢筋混凝土在承受载重时发挥着关键作用，它可以分散承受路桥载重拉力，使桥能够均匀受力，保持受力平衡。而混凝土承受拉力的能力是可以提升的，通过混凝土裂缝宽度的调整来加大路桥拉力是路桥结构优化的一个重要方法。一般来说，在路桥建造过程中需要强化对路桥拉力的优化。优化拉力承受方式的一个主要办法是调整混凝土的裂缝宽度。调整混凝土的裂缝宽度意味着要调整钢筋的位置，因为钢筋位置会直接影响混凝土的裂缝宽度，通过调整混凝土的裂缝宽度，可以帮助拉力承受更大力量。

结束语：

路桥建设目前仍然是城乡道路建设的一个重要方面，在减少城乡拥挤、缓解交通压力、加速经济发展方面发挥着不可或缺的重要作用。通过上述本文的探究，我们围绕路桥结构设计及优化重点分析了我国路桥设计的现状及存在的问题、路桥结构优化设计的具体措施两方面的内容，强化了对路桥结构设计体系的整体认识，以期够为路桥结构设计的进一步优化提供有益借鉴，保障公共安全，促进交通运输的稳定健康运行。

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