桥梁设计常见荷载问题及处理途径

肖随明

摘要：桥梁是交通道路设计和运行过程中基本组成部分，随着交通形式的越发复杂，桥梁应用的范圍更加广阔，桥梁设计中的荷载问题显得尤为重要。本文从桥梁荷载设计的基本原则出发，对桥梁设计中常见的荷载问题进行分析，并给出对应的处理途径。

关键词：桥梁;荷载;设计

桥梁荷载是在设计桥梁结构时可能出现荷载的统称，通常包括恒载、活载和其他荷载。对荷载的确定步骤分为计算方法、具体结构分析、最终结果三个环节。荷载计算的科学性与否，不仅对桥梁的使用寿命有着较大的影响，而且对桥梁安全有着重大的影响。

一、桥梁荷载设计需坚持的原则

桥梁荷载设计过程中常会出现诸多方面的问题，其中两个方面产生的问题最为明显：一是桥梁的设计方案与实际需求之间产生较大的差异，在实际运行过程中无法满足生产生活的需要。二是桥梁设计体系不够科学，使得局部荷载性能达不到运行要求，从而造成整体荷载受限。为确保桥梁施工和实际运行的质量，在进行桥梁荷载设计时，需要坚持两个重要的原则：一是要严格按照国家颁布实施的设计和施工标准文案进行设计，确保设计中各项指标能够达到标准内容要求;二是在满足质量要求的同时，通过技术性调整尽量降低建设和运营成本，确保整体设计能够达到较高的性价比。

二、桥梁荷载设计中的常见问题

（一）耐久性考虑不足

桥梁运行过程中耐久性不足是我国各类桥梁运行过程中存在较多的问题，以此造成后期维护和改建费用较高，给当地交通设施的正常运行和居民出行安全带来较大的影响。产生这一问题的主要原因是由在施工方案的设计中，对桥梁主体结构的抗压能力计算出现较大误差，对外界环境影响考虑不够周全，以此造成桥梁在实际运行过程中损耗速度不断加快，严重影响了桥梁的设计寿命。

（二）设计标准低

处于经济因素方面的考虑，桥梁设计方案中诸多环节无法达到国家强制性标准或者仅能达到最低设计标准，但是对于当地经济增长和交通流量增长的预测严重失衡，使得桥梁使用的期限严重缩减，不得不采取改扩建等措施来弥补前期设计的不足，造成更大的浪费。

（三）承重能力设计不足

桥梁在运行过程中能够达到的极限承重力和抗压能力是确保桥梁整体质量的关键环节，承重能力不足会给桥梁的实际使用带来较多方面的后续问题。在通行车辆重力超出桥梁极限承重能力标准的情况下，将会造成极大的安全隐患，对桥梁的部分结构造成损害，减少桥梁的实际使用年限。

三、桥梁荷载问题的相关处理途径

（一）强化在耐久度方面的设计

桥梁整体的耐久度受到各种外界因素的影响，因此在进行桥梁设计时需要加强对关键性细节的处理，尤其是对于受气候、水利等因素影响较大的部位，需要对其损耗趋势进行严格预测，在必要的情况下，要多方查找当地的人文资料和自然环境资料，基于计算机软件运行的基础上测算出科学的数据，从而确保在进行方案设计时各种数据不仅能够达到国家强制性标准的最低要求，还要能够使关键部位的设计方案能够满足极限条件的运行需要[1]。此外在设计过程中还要对建筑材料的选用进行科学界定，充分考虑建筑材料在施工过程和桥梁运行过程中所产生的损耗问题，对于具有特殊气候因素的地区，要采取具有对应特征的建筑材料，或者进一步设计建筑材料的特殊处理措施，尽量减少由于部分环节出现问题而对桥梁的整体耐久度产生影响。

（二）科学提升设计标准

在桥梁设计工作设计标准中，对应的国家标准是设计内容所要能够达到的最低标准，是设计工作开展的基本依据，但是在实际设计工作开展的过程中，不能完全基于最低标准出发，而是要结合当地经济发展的实际状况和远期发展规划，对桥梁的计算荷载、验算荷载、冲击力、离心力、横向摇摆力和人群荷载等多项数据进行科学测算[2]。在设定相应的系数时，要能够根据时代发展的要求适当提高相应的标准。此外，在桥梁运行过程中，管理部门要加大监管力度，减少由于超载等不法营运现象给桥梁荷载带来的负面影响，确保桥梁的运行年限和运行质量能够达到设计要求。

（三）强化对疲劳损伤的研究

桥梁设计的各项标准能否达到实际运行的需求，与其实际运行中产生的动态性能和疲劳性能的改善情况有着直接性的关系。虽然我国近几十年来在桥梁设计和施工方面已经取得了较为优异的成绩，但是由于桥梁设计过程中对疲劳损伤研究不足所带来的后遗症依然存在。尤其是在后期运行过程中，更多的是通过对桥梁运行的定期监测从而达到掌握桥梁运行动态数据的目的，确保桥梁运行中的安全[3]。通过计算机软件建立桥梁运行过程中疲劳损伤的运行模型，通过数据处理倒推桥梁设计的细节数据要求，是强化疲劳损伤的有效途径。但是就目前的发展水平而言，相应的技术手段还无法满足设计工作的实际需求。

四、结束语

桥梁设计中对荷载结果计算产生的因素包括多个方面，在实际工作开展过程中，设计人员必须将设计标准与现实状况结合在一起，综合考虑桥梁工程运行过程中可能出现的因素，从而确保设计结果更加符合桥梁运行的实际需要，为桥梁工程的施工设计提供科学的指导，为桥梁工程建设质量的提高提供必要的保障，为我国桥梁事业的发展做出应用的贡献。

参考文献：

[1]刘昱斌.桥梁工程荷载检测试验中应变数据异常现象研究[J].中外建筑，2019（06）：262-264.

[2]彭爱勤.基于《公路桥梁荷载试验规程》的桥梁荷载试验分析[J].广东建材，2018，34（07）：33-37.

[3]俞志国.城市桥梁与公路桥梁的荷载标准设计对比分析[J].城市道桥与防洪，2018（05）：123-125+14-15.