提高橋梁設計可靠性措施探討

1、<p>　　提高橋梁設計可靠性措施探討</p><p>　　摘要：橋梁設計中的可靠性問題是決定橋梁施工質量是否達到預期要求的關鍵，而橋梁設計的可靠性的實現總是要以理論研究和工程實踐相結合，設計人員掌握的理論研究知識越豐富，主觀經驗越少，所做的橋梁設計則越合理，橋梁設計的可靠性越高。本文主要對提高橋梁設計可靠性措施進行了分析探討。 </p><p>　　關鍵詞：橋梁設計；可靠性；現

2、狀；改進措施 </p><p>　　中圖分類號：K928文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著城市建設的不斷深入，城市橋梁在城市中應用越來越廣泛，不僅為人們的出行帶來了巨大的便利，同時還可以給人一種美的享受。但是在城市橋梁設計時，由于對荷載或結構抗震等分析不夠全面，非常容易導致城市橋梁施工過程或

3、使用過程中出現各種問題，從而給人們的生命及財產安全帶來威脅，因此，在城市橋梁設計時對相關的問題進行有效地分析和解決就顯得非常有必要。 </p><p>　　一、城市橋梁設計的主要特點 </p><p>　　所謂城市橋梁就是指在城市中，建設在城市河道上的橋梁或者道路與道路之間的立交橋、道路跨越鐵路的立交橋以及人行天橋都屬于城市橋梁，它可以分為永久性和半永久性兩種橋梁，對于那些臨時性的橋梁、鐵

4、路橋或涵洞等都不屬于城市橋梁的范疇。單純的從橋梁的自身結構而言，城市橋梁和公路橋梁設計上并沒有明顯的區(qū)別，只是橋梁所處的位置和自身的特點和設計要求存在一定的差異。表1為橋梁按總長或跨徑的分類。 </p><p>　　表1橋梁按總長或跨徑分類 </p><p>　　城市橋梁在設計時必須滿足城市建設規(guī)劃及交通發(fā)展需要，然后遵循節(jié)約資源、保護環(huán)境、抗震安全、經濟實用、美觀大方的原則進行認真的設計

5、。 </p><p>　?。?）城市橋梁設計受到很多因素的影響，最重要的是城市橋梁設計必須滿足基本的城市交通要求以及道路規(guī)劃設計，此外，周圍建筑物以及地下管線等因素也會對城市橋梁設計產生一定的影響。 </p><p>　?。?）城市橋梁設計還會受到城市布局、占地以及接線高度等限制，因此，城市橋梁設計時大多選擇梁式橋，而且多為結構較為輕巧的中等跨度橋。 </p><p&g

6、t;　?。?）城市橋梁設計中由于地下管線較為復雜，所以橋梁的跨徑、下部結構布置等都會受到一定的影響，此外，橋梁樁基的位置以及樁基承臺的高度等也會受到較大的限制，所以城市橋梁在設計時多采用異形承臺、大跨度承臺的設計方式。 </p><p>　?。?）城市橋梁設計也應該重視美觀，城市橋梁設計應該盡量做到與環(huán)境協(xié)調，保證橋梁與城市融為一體，重視橋梁設計的精巧、細致和觀賞效果。 </p><p>

7、　?。?）城市橋梁的設計會因為防洪水位高度、周圍路網等因素限制，城市橋梁的標高、跨徑組合等重要的結構體系選擇會受到較大程度的限制。 </p><p>　　二、橋梁設計可靠性現狀 </p><p>　　1、橋梁設計標準低 </p><p>　　我國建國初期建造的橋梁由于受當時經濟發(fā)展條件的局限，制定的橋梁相關標準等級相應的較低，同時處于對資源匱乏和實用性的考慮，橋梁的

8、設計載荷標準也做了相應的降低。但隨著我國交通運輸需求的增加，橋梁所承受的載荷也迅速增加，這樣必然對橋梁的荷載等級提出了新的要求，而很多城市或交通系統(tǒng)仍然沿用著之前的設計標準來進行橋梁設計，這樣之前已建的橋梁或以老的設計標準設計建造的橋梁已經難以適應現階段交通發(fā)展的需求，從而給橋梁可靠性帶來隱患，這樣的橋梁一旦投入使用必然會帶來交通安全問題。 </p><p>　　2、施工和管理水平較差 </p>&

9、lt;p>　　在橋梁工程建設領域存在的最為關鍵的問題是在很多在建或剛建不久的橋梁施工過程中存在著質量不達標的情況，尤其是在橋梁結構材料質量保障上存在問題，使得材料強度不足或施工工藝不合理，有的甚至偷工減料、以次充好，這些問題會給橋梁的安全性和可靠性埋下難以預料的隱患，有很多橋梁的突然破壞或倒塌事故究其原因都在于此。 </p><p>　　3、橋梁設計不合理 </p><p>　　在橋

10、梁設計過程中，一般關注的重點是以規(guī)范為基準的橋梁結構強度計算，而對橋梁的結構體系、結構構造、材料選用、結構維護以及結構的耐久性等方面的考慮較少，這使得橋梁從設計、施工到投用的過程中容易受到人為因素的影響，引發(fā)橋梁綜合計算達不到可靠性要求的情況出現，再加上設計人員實踐經驗的薄弱，尤其是在大多數的橋梁設計中，在設計思路上總是以靜態(tài)的思維去解決發(fā)展變化的技術問題，而橋梁的使用環(huán)境不盡相同，差異化的使用環(huán)境對橋梁結構有著截然不同的影響，而規(guī)范只

11、是一種指導性的規(guī)定，無法代替設計人員去解決千差萬別的實際問題，規(guī)范修訂或更新再及時，也不可能總能夠適應材料、技術工藝的革新和發(fā)展，而材料、技術、工藝的革新和發(fā)展勢必會對橋梁設計提出一些新的要求，但是當前的很多設計都以靜態(tài)設計為主，對橋梁建成時期結構的工作和服務能力方面的關注較多，而對其服役期內性能隨時間延長而發(fā)生劣化問題關注不夠。在經濟效益方面，對橋梁的建造成本的考慮較多，而對運營維護成本和使用期限所產生的相對成本效益缺乏足夠的重視。

12、</p><p>　　4、耐久性考慮不足 </p><p>　　當前在橋梁設計中存在著一種不合理的傾向，就是在設計過程中比較注重或關注橋梁的耐久性，并只是將其作為一種概念，而對橋梁使用年限的問題沒有提出明確的要求，再加上對耐久性缺乏專門的設計，沒有從材料選用、結構優(yōu)選和環(huán)境差別等方面對耐久性的實現進行必要的考慮。 </p><p>　　三、改進及完善橋梁設計的有效措

13、施 </p><p>　　1、加強研究疲勞損傷 </p><p>　　絕大多數橋梁所承受的基本上均是動荷載諸如車輛荷載以及風荷載，在結構內會有不斷變化循環(huán)的應力產生，不僅會導致橋梁結構發(fā)生振動，而且還會造成橋梁結構的疲勞累積損傷。正是因為橋梁施工過程中所使用的施工材料缺乏連續(xù)性和均勻性，常常有著諸多微小缺陷存在，在循環(huán)不斷的荷載作用下，所存在的微小缺陷會不斷的合并且發(fā)展，最終形成損傷，同時

14、在材料中還會有宏觀裂紋的形成。如果不能有效的控制宏觀裂紋，那么非常容易導致橋梁結構及其材料的脆性斷裂。往往不容易將早期疲勞損傷檢測到，但是其會帶來災難性的后果，所以，必須高度重視橋梁的疲勞損傷，并且加強對疲勞損傷的研究。 </p><p><b>　　2、防范超載問題 </b></p><p>　　汽車超載的情況主要有以下幾方面：（1）橋梁上的過往車流量大于原設計的車

15、流量；（2）以往修建的老橋梁仍然負載超齡運營；（3）車輛違規(guī)超載。前兩種原因是交通量增加和設計荷載變化所導致的，而后者則是行駛者違法超載運行的結果。橋梁超載會大幅度的加大橋梁疲勞應力，在很大程度上加劇了疲勞損傷，甚至還會因車輛超載導致橋梁結構破壞。與此同時，因為車輛超載所導致的內部橋梁損傷是無法恢復的，即使在正常荷載下也將勢必使得橋梁的工作狀態(tài)發(fā)生改變，進而對橋梁的耐久性及安全性帶來危害。比如，一直以來混凝土橋梁被認為有著較強的耐久性，

16、然而在超載作用下，就會出現開裂現象，即便是在卸除荷載后，也無法修復內部混凝土的發(fā)生的結構損傷。 </p><p>　　3、重視結構的耐久性 </p><p>　　在建造橋梁及使用橋梁的過程當中，往往難以避免的會受到有害物質、外界環(huán)境對橋梁的侵蝕，而且還需要承受地震、車輛、超載、疲勞、人為因素及風等外來因素的影響，與此同時，建設橋梁所使用的材料性能也會有退化問題的出現，進而使得橋梁各個部位出

17、現程度不同的劣化及損傷。從上世紀八十年代，在我國國內的大跨橋梁領域便對大量的斜拉橋加以修建，目前許多斜拉橋相繼出現了嚴重損害甚至倒塌，由于拉索耐久性的問題，許多橋梁不得不對拉索提前予以更換，既增大了經濟損失，又影響了使用。因此，在設計橋梁的過程中，橋梁設計人員應當對耐久性問題提起高度重視，除了要考慮材料和施工等因素的影響之外，還應當考慮橋梁結構構造方面所存在的缺陷。 </p><p><b>　　結束語

18、 </b></p><p>　　總之，從一定意義上講，城市橋梁代表了一個城市的經濟發(fā)展水平及現代化程度，如何更好的在保證設計技術要求的基礎上，滿足城市發(fā)展的需要，成為業(yè)內人士考慮的重點，作為緩解城市交通壓力重要手段，城市橋梁建設會日益增多，設計、施工工藝也會變得越來越科學、安全、經濟。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p>