桥梁工程设计中的安全性与耐久性问题研究

管曼羽 张小涛

摘 要：安全和耐久是人们对于桥梁工程的基本要求，也是桥梁工程的重要保障，这样的桥梁工程才能使用更长的时间，而且能够确保通行人员的人身安全。为此，就需要深入探索影响桥梁工程设计安全和耐久的因素，并积极研究增强其安全性和耐久性的措施，以便可以提高桥梁通行安全性，并对桥梁使用年限进行延长。

关键词：桥梁工程;安全性;耐久性

中图分类号：U442.5 文献标识码：A

0 引言

桥梁建设并不是一项简单的工程，而且随着我国交通运输行业的不断发展，人们对于桥梁工程的要求也变得越来越高，从而给桥梁设计工作增加了难度。进入二十一世纪以来，我国发生了多起桥梁坍塌事故，甚至有些桥梁工程是在建设过程中发生的坍塌，这些事故的发生都造成了人员伤亡，基于此，我国提高了对桥梁安全的重视，对于桥梁耐久性也提出了更高要求，并将大量人力物力和财力投入到了相关研究中，就是为了增强桥梁工程的安全性和耐久性，为人们安全通行提供保障。

1 桥梁设计中安全性和耐久性差的原因

1.1 对于桥梁寿命期没有正确把握

我国对于桥梁使用期限的要求是100年，但是真正能够达到这个标准的桥梁工程基本是没有的。有些桥梁设计人员没有准确的理解国家对于桥梁使用期限的规定，从而导致桥梁设计不能满足工程安全要求，耐久性方面也不达标。

1.2 对于外部因素没有进行充分考虑

桥梁设计存在问题会导致桥梁产生潜在危险，一些外部因素也会导致桥梁耐久性达不到标准，例如，桥梁工程存在车辆超载问题，因为桥梁承受了超出设计要求的压力，从而影响了桥梁结构的平稳性，使用年限势必也会有所缩减，安全性也会有所下降。基于此，设计桥梁工程时，就要对外部因素进行充分考虑。

1.3 对于桥梁荷载强度没有充分考虑

桥梁属于一种承载项目工程，等到桥梁正式通车后，每天都要承载很多车辆通行，如果设计师设计的桥梁承载力比较小，桥梁强度也没有达到要求，那么就会导致安全事故的发生。为此，设计桥梁时需要按照桥梁工程荷载强度要求挑选建筑原料，确保桥梁工程承载力能够满足工程要求。

1.4 施工技术水平比较低，养护方法不合理

随着桥梁坍塌事故发生频率的不断上升，人们对于桥梁安全问题越来越重视。很多人都认为施工技术落后和管理不科学是导致桥梁工程发生坍塌的主要问题，如果桥梁工程通车后没有经过太长时间就发生了损坏，可能就是因为工程质量差而导致的，其中施工材料不达标，施工技术水平比较低，施工中存在偷工减料、以次充好问题等是造成工程质量差的主要原因。如果桥梁经过一段时间的使用后出现了病害多是因为没有定期进行养护而导致的，或是因为养护方法不合理而导致的，如，没有及时处理车辙、没有及时修补裂缝等，这些问题的存在虽然不会导致桥梁出现坍塌，对于正常通行也没有太大影响，但是会减少桥梁使用时限，对于桥梁结构也会带来一定危害。

1.5 设计理论和结构体系缺乏完善性

桥梁设计过程中在使用安全和使用年限方面还存在很大的提升空间。结构设计的主要目的是要确保结构方案的经济合理性，次要目的才是要确保连接的紧密性和结构的平稳性，同时还要对安全系统的规范性进行提升，并对各项指标的可行性进行增强，从而可以为桥梁结构提供安全保障。人为因素是设计、施工和使用过程中出现安全事故的主要原因，如，设计的结构缺乏整体性，从而导致冗余性不能满足工程要求;没有正确的计算桥梁工程承载力，从而导致局部需要承受较大的压力;选用的缓凝土强度不达标;采购的钢筋直径不合格;构件截面比较小等，这些问题都会导致桥梁工程耐久性有所降低，对于桥梁安全也会造成严重影响。很多桥梁工程都存在结构耐久性差的问题，而想要解决这个问题就需要在设计过程采取有效的措施。设计人员需要深入分析结构本性，还要积累充足的设计经验，还要有准确的判别能力才能对结构进行合理、平稳的设计。

2 加强桥梁工程设计安全性和耐久性的建议

2.1 对混凝土保护层厚度进行增加

混凝土和钢筋是桥梁工程中必不可少的材料，也是构成主体结构的主要材料，一般情况下，为了对混凝土结构进行提升，对预应力钢筋粘结性进行增强，就会在两者之间建设保护层，从而可以防止两者发生反应。但是调查显示保护层厚度能够影响钢筋碳化速度，为此，就要对保护层厚度进行增加，这样就可以减轻对钢筋的腐蚀，桥梁结构也会变得更加安全和平稳，桥梁使用年限也能延长。

2.2 对抗震设计进行强化

地震是一种破坏性非常大的自然灾害，对于桥梁工程自然也会造成很大的破坏，为了提高桥梁工程的抗震性能，可以采用延性方法设计桥段，设计支座时也可以采用这种方法。抗震设计是一种被动防御，为了促使桥梁结构能够在地震中保持稳定，还需要设计主动防御，想要达成这个目标可以从以下几方面着手：第一、详细分析桥梁结构，对于力学性质也要进行深入探究，还要对施工现场实际情况进行充分考虑，在此基础上开展桥梁设计工作;第二、设计桥梁抗震性能时，先要对桥梁地震承受力进行估算，等到设计桥墩时还需要对反应谱理论进行充分参考，对于结构比较复杂、桥墩高度超出30厘米的桥梁进行抗震设计时则需要参考时程分析法。

2.3 对桥梁设计体系进行完善

规章制度是桥梁设计中不可缺少的内容，为此，就要建立比较完善的设计规章制度，还需要在实践中对规章制度存在的缺陷进行改进，对先进的经验进行吸取。而且制度中需要详细规定设计人员的权利和责任，这样设计人员才会更加重视桥梁安全性，桥梁安全事故的发生频率也会有所降低，可以说建立规章制度是增强桥梁安全性的基础手段。

2.4 提高对桥梁超载的重视

对桥梁坍塌事故进行调查后发现，沒有及时修补桥梁、桥梁长时间承受超出设计的承载以及车辆超载是导致坍塌事故发生的三个主要因素，由于没有及时修补桥梁使得桥梁满足不了现代化交通通行需要，由于桥梁长时间承受超出设计的承载以及车辆超载使得桥梁结构平稳性变得越来越低，如果没有及时对桥梁结构损坏进行维护，桥梁的耐久性就会变得越来越差，长此以往，就会发生安全事故。基于此，设计人员需要提高对桥梁超载的重视，采用各种方法提高桥梁的承载力。

2.5 对桥梁使用中出现的疲劳损伤进行削减

桥梁工程经过长期使用，再加上现在车辆都是采用的动力荷载，这样就会导致桥梁内部结构形成循环变应力，这样既会让桥梁出现振动，还会导致桥梁出现疲劳损伤。因为建设桥梁时并不会均匀的使用施工材料，所以，桥梁结构中都会存在一些比较细小的缝隙，但是在动荷载的影响之下，这些缝隙会变得越来越大，最终桥梁就会出现裂缝病害，如果没有及时修补这些裂缝，很可能就会发生更严重的安全事故。桥梁各个结构都可能出现疲劳损伤，如若疲劳损伤造成的后果特别严重，整个桥梁结构都可能出现问题，这也充分说明了疲劳损伤的严重性，因此，设计人员必须要采用有效的方法对疲劳损伤进行削减，这也是增强桥梁安全的有效方法。

3 结语

桥梁工程是交通运输中不可缺少的设施，对于桥梁工程的安全性也是人们最为关心的问题，其次就是耐久性，为此，进行桥梁工程设计时需要积极寻找提高安全耐久性的方法。通过对影响桥梁工程安全性和耐久性的因素进行分析，可以针对这些原因制定有效的策略，从而可以为人们通行提供安全保障，并促使桥梁使用时限得到延长。

参考文献：

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