【精品】專業(yè)論文文獻 對橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的研究

1、對橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的研究對橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的研究 摘要：公路橋梁工程在其設(shè)計過程中，不但要對其工程造價層層把關(guān)，而且也要對整個公路橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能和使用功能格外重視，同時還要密切關(guān)注在其運營過程中的維修與日常維護的費用以及對應(yīng)于其使用壽命的相應(yīng)的經(jīng)濟效益。本文探討了公路橋梁設(shè)計中的安全性和耐久性。 關(guān)鍵詞：公路橋梁；橋梁設(shè)計；安全性；耐久性 中圖分類號：u448文獻標識碼： a 引言： 公路橋梁安全性和耐久性不足已成為迫切需要解決的問題，要積極借鑒國外成功的經(jīng)驗和做法，除了加強施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計理念和結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計。同時需要研究疲勞和超載對于橋

2、梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響。 一、橋梁安全性與耐久性的重要意義 改革開放以來，伴隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國的交通建筑也取得了長足的進步，作為交通建筑的重要組成部分，橋梁建設(shè)承擔著十分重要的責任。橋梁建筑在一定程度上減輕了的橋梁運輸負擔，為使用者提供了一個更加方便、快捷的通道。同時，橋梁工程為促進我國社會主義各項事業(yè)的發(fā)展以及人民生活的滿意度都具有深遠的影響。 橋梁設(shè)計和施工以及使用時的缺陷和管理不足等問題嚴重時會導(dǎo)致發(fā)生重大工程事故，世界范圍內(nèi)的橋梁事故多數(shù)是人為因素而造成的，具體涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性及耐久性考慮，質(zhì)量控制以及工作和運營管理等方面，而后期檢修和加固工作不及時的話，就容易導(dǎo)致重大

3、工程事故的發(fā)生。工程事故的發(fā)生常常也伴隨著巨額的經(jīng)濟損失和重大人員傷亡事故，如果在設(shè)計施工過程中考慮不周到，也會增加橋梁建設(shè)成本以及增加后期的運行和管理不便。我們發(fā)現(xiàn)不斷立項新建、改建橋梁的同時，給我們周圍的環(huán)境會造成一定的污染，有些城鎮(zhèn)中小型橋梁的拆除和重建甚至?xí)绊懭藗兊某鲂泻腿松戆踩?二、影響路橋設(shè)計中安全性與耐久性的因素 1、總體設(shè)計規(guī)范不完善 在對路橋進行設(shè)計時，必須遵循國家對路橋設(shè)計的要求與規(guī)范，但是我國的相關(guān)規(guī)范還不完善。我國對路橋建設(shè)是通過法律手段來約束的，這種方式的使用對路橋建設(shè)的安全性與耐久性起到了一定的作用。如果路橋建設(shè)出現(xiàn)更新變化，就會出現(xiàn)無章可依的現(xiàn)象，給路橋工程建

4、設(shè)的整個過程帶來不便。比如，近幾年來數(shù)量逐漸增加的跨海大橋，目前并并沒有與之相適應(yīng)的文件來指導(dǎo)其施工。某地爆出跨海大橋出現(xiàn)問題的原因就是施工者沒有按照設(shè)計方案進行施工，這樣就存在著嚴重的安全隱患，出現(xiàn)了問題都沒有明文規(guī)定進行處罰。這同時也反映了一個問題，就是滯后的規(guī)范與先進的路橋工程建設(shè)之間的矛盾，讓跨海大橋的施工人員有機可乘，嚴重影響了路橋建設(shè)的安全性與耐久性。 2、設(shè)計方案沒有充分考慮到路橋建設(shè)的安全性與耐久性 路橋施工所依照的設(shè)計方案還有很多不全面、不合理的地方，應(yīng)保證具有重要意義的施工設(shè)計圖的科學(xué)性與完整性。由于部分設(shè)計人員為了謀求經(jīng)濟利益，沒有在設(shè)計時對工程的整體結(jié)構(gòu)進行合理規(guī)劃，而

5、是想著如何節(jié)約建筑資金。這就使路橋結(jié)構(gòu)在設(shè)計方面存在著很多問題，為路橋建設(shè)的安全性與耐久性埋下了隱患。還有些設(shè)計人員只注重結(jié)構(gòu)強度的安全性，卻忽視了結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、材料、體系以及耐久性等因素。如幾年前發(fā)生的某大橋被一艘運沙船撞毀事件，專家分析就是結(jié)構(gòu)原因引起的。如果結(jié)構(gòu)合理且安全性與耐久性合理，是不會經(jīng)不住一艘運沙船的撞擊的。這一例子說明，在對路橋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時要通盤考慮，從工程的安全性與耐久性上考慮。 3、設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不夠完善 在承認施工存在問題的同時，也不可否認，在橋梁設(shè)計領(lǐng)域，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案，

6、其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標以保證結(jié)構(gòu)的安全性。 許多設(shè)計人員往往只滿足于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強度計算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計、施工到使用全過程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯誤等方面去加強和保證結(jié)構(gòu)的安全性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，冗余性?。挥械挠嬎銏D式和受力路線不明確，造成局部受力過大；有的混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構(gòu)件截面過?。贿@些都削弱了結(jié)構(gòu)耐久性，會嚴重影響結(jié)構(gòu)的安全性。不少橋梁、雖然滿足了設(shè)計規(guī)范的強度要求，僅用了510年就因為耐久性出了問題影響結(jié)構(gòu)安全。結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)

7、實的一個安全問題，設(shè)計時要從構(gòu)造、材料等角度采取措施加強結(jié)構(gòu)耐久性。 不同的環(huán)境和使用條件、不同的設(shè)計對象都會對結(jié)構(gòu)體系提出不同的布局和構(gòu)造等方面的要求。規(guī)范再詳細也不能包羅本應(yīng)由設(shè)計人員解決的各種問題、規(guī)范更新得再快也適應(yīng)不了新認識、新技術(shù)、新材料快速發(fā)展對結(jié)構(gòu)提出的各種新的要求。因此，合理可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計除了滿足規(guī)范的要求外，還要求設(shè)計人員具有對結(jié)構(gòu)本性的正確認識、豐富的經(jīng)驗和準確的判斷。 二、解決措施 1、加強對橋梁壽命期的理解 我國在建設(shè)方面,將逐步從最初的單純設(shè)計滿足載荷強度的設(shè)計原則轉(zhuǎn)變到既滿足載荷強度需求又滿足橋梁壽命需要的設(shè)計思路。符合國際上造橋?qū)勖诘囊蟆＜訌姌蛄菏褂脡勖?/p>

8、理解,應(yīng)首先要研究確定結(jié)構(gòu)重要性的方法。 2、重視對疲勞損傷的研究 通常在橋梁上都需要考慮兩個荷載，分別是風(fēng)荷載和車輛荷載，這些都屬于動荷載，并且會在橋面上循環(huán)變化的動力，引起橋面的輕微震動，同時還會引起橋梁結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。因為橋梁建設(shè)的材料并不具有連續(xù)性與均勻性，而且這些材料還具有微小的瑕疵，在橋面上循環(huán)力的作用下，這些微小的瑕疵會不斷的擴大，發(fā)展并形成對橋面有損的裂紋。假設(shè)這些裂紋沒有引起有關(guān)部門的重視，沒有得到應(yīng)有的控制，很有可能引起橋梁材料內(nèi)部及結(jié)構(gòu)的突然斷裂，造成意外安全事件。早期的疲勞損傷不會很輕易的就被人們發(fā)現(xiàn)，但是其帶來的后果卻是非常嚴重的。局部的疲勞損傷往往會引起整個建筑

9、的崩潰。 3、充分重視橋梁的超載問題 根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計顯示：當前狀況下汽車超載的形成原因主要包含有以下三個方面：第一方面指的是早期修建的老橋正在面臨著超齡負載運營的發(fā)展現(xiàn)狀；第二方面指的是橋梁在實際荷載的通行車流量方面遠遠地超過原設(shè)計而沒有引起相關(guān)部門的重視和控制；第三方面指的是越來越多的車輛違規(guī)超載現(xiàn)象的存在。從形成原因?qū)用孢M行分析可以了解到：橋梁的超載在很大程度上也會最終導(dǎo)致疲勞問題的形成。而從另外一個角度上講，橋梁的超載現(xiàn)象的存在也會使得橋梁在設(shè)計方面所對應(yīng)的疲勞應(yīng)力幅度變得更加巨大，甚至于最終還會導(dǎo)致出現(xiàn)一些因為超載而引發(fā)的一系列結(jié)構(gòu)破壞事故。 4、積極借鑒國外成熟經(jīng)驗 .國內(nèi)橋梁普

10、遍存在的問題主要是耐久性和安全性差以及結(jié)構(gòu)正常使用性能差。造成這些問題的主要原因就是國內(nèi)目前的施工質(zhì)量以及體制的管理是否優(yōu)化，但是這種問題在短期內(nèi)是不可能完全得到改變的。所以作為工程的設(shè)計制作人員，就需要充分認識到這一點，整體的考慮施工管理情況和建筑材料的質(zhì)量，并使用合理的設(shè)計方案以提到工程的安全性與耐久性，這才是積極的應(yīng)對辦法。 結(jié)束語： 綜上所述，保證橋梁的耐久性與安全性已經(jīng)成為一個急需解決的問題。我們在施工過程中不僅要加強施工管理還要在設(shè)計方案上做好結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的耐久性設(shè)計，此外還需要向國外的成功經(jīng)驗學(xué)習(xí)，同時橋梁的疲勞損傷問題以及超載問題都需要在我們的總體考慮之內(nèi)。做好橋梁建設(shè)工程，使我們向