【精品】專業(yè)論文文獻(xiàn) 對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性的研究

1、對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性的研究對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中安全性和耐久性的研究 摘要：公路橋梁工程在其設(shè)計(jì)過(guò)程中，不但要對(duì)其工程造價(jià)層層把關(guān)，而且也要對(duì)整個(gè)公路橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能和使用功能格外重視，同時(shí)還要密切關(guān)注在其運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的維修與日常維護(hù)的費(fèi)用以及對(duì)應(yīng)于其使用壽命的相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。本文探討了公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性。 關(guān)鍵詞：公路橋梁；橋梁設(shè)計(jì)；安全性；耐久性 中圖分類號(hào)：u448文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(wèn)題，要積極借鑒國(guó)外成功的經(jīng)驗(yàn)和做法，除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計(jì)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(jì)。同時(shí)需要研究疲勞和超載對(duì)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(kāi)放以來(lái)，伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的交通建筑也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，作為交通建筑的重要組成部分，橋梁建設(shè)承擔(dān)著十分重要的責(zé)任。橋梁建筑在一定程度上減輕了的橋梁運(yùn)輸負(fù)擔(dān)，為使用者提供了一個(gè)更加方便、快捷的通道。同時(shí)，橋梁工程為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展以及人民生活的滿意度都具有深遠(yuǎn)的影響。 橋梁設(shè)計(jì)和施工以及使用時(shí)的缺陷和管理不足等問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(jì)的安全性及耐久性考慮，質(zhì)量控制以及工作和運(yùn)營(yíng)管理等方面，而后期檢修和加固工作不及時(shí)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(jì)損失和重大人員傷亡事故，如果在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中考慮不周到，也會(huì)增加橋梁建設(shè)成本以及增加后期的運(yùn)行和管理不便。我們發(fā)現(xiàn)不斷立項(xiàng)新建、改建橋梁的同時(shí)，給我們周圍的環(huán)境會(huì)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(jì)中安全性與耐久性的因素 1、總體設(shè)計(jì)規(guī)范不完善 在對(duì)路橋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循國(guó)家對(duì)路橋設(shè)計(jì)的要求與規(guī)范，但是我國(guó)的相關(guān)規(guī)范還不完善。我國(guó)對(duì)路橋建設(shè)是通過(guò)法律手段來(lái)約束的，這種方式的使用對(duì)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(huì)出現(xiàn)無(wú)章可依的現(xiàn)象，給路橋工程建

4、設(shè)的整個(gè)過(guò)程帶來(lái)不便。比如，近幾年來(lái)數(shù)量逐漸增加的跨海大橋，目前并并沒(méi)有與之相適應(yīng)的文件來(lái)指導(dǎo)其施工。某地爆出跨海大橋出現(xiàn)問(wèn)題的原因就是施工者沒(méi)有按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，這樣就存在著嚴(yán)重的安全隱患，出現(xiàn)了問(wèn)題都沒(méi)有明文規(guī)定進(jìn)行處罰。這同時(shí)也反映了一個(gè)問(wèn)題，就是滯后的規(guī)范與先進(jìn)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(jī)可乘，嚴(yán)重影響了路橋建設(shè)的安全性與耐久性。 2、設(shè)計(jì)方案沒(méi)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(jì)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(jì)圖的科學(xué)性與完整性。由于部分設(shè)計(jì)人員為了謀求經(jīng)濟(jì)利益，沒(méi)有在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)工程的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jì)方面存在著很多問(wèn)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(jì)人員只注重結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(yùn)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(huì)經(jīng)不住一艘運(yùn)沙船的撞擊的。這一例子說(shuō)明，在對(duì)路橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮，從工程的安全性與耐久性上考慮。 3、設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不夠完善 在承認(rèn)施工存在問(wèn)題的同時(shí)，也不可否認(rèn)，在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是關(guān)于橋梁施工和使用期安全性的問(wèn)題還有許多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)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(jì)，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。 許多設(shè)計(jì)人員往往只滿足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)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(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計(jì)、施工到使用全過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)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，冗余性小；有的計(jì)算圖式和受力路線不明確，造成局部受力過(guò)大；有的混凝土強(qiáng)度等級(jí)過(guò)低、保護(hù)層厚度過(guò)小、鋼筋直徑過(guò)細(xì)、構(gòu)件截面過(guò)??；這些都削弱了結(jié)構(gòu)耐久性，會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性。不少橋梁、雖然滿足了設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求，僅用了510年就因?yàn)槟途眯猿隽藛?wèn)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(shí)的一個(gè)安全問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)要從構(gòu)造、材料等角度采取措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性。 不同的環(huán)境和使用條件、不同的設(shè)計(jì)對(duì)象都會(huì)對(duì)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(xì)也不能包羅本應(yīng)由設(shè)計(jì)人員解決的各種問(wèn)題、規(guī)范更新得再快也適應(yīng)不了新認(rèn)識(shí)、新技術(shù)、新材料快速發(fā)展對(duì)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(jì)除了滿足規(guī)范的要求外，還要求設(shè)計(jì)人員具有對(duì)結(jié)構(gòu)本性的正確認(rèn)識(shí)、豐富的經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)確的判斷。 二、解決措施 1、加強(qiáng)對(duì)橋梁壽命期的理解 我國(guó)在建設(shè)方面,將逐步從最初的單純?cè)O(shè)計(jì)滿足載荷強(qiáng)度的設(shè)計(jì)原則轉(zhuǎn)變到既滿足載荷強(qiáng)度需求又滿足橋梁壽命需要的設(shè)計(jì)思路。符合國(guó)際上造橋?qū)勖诘囊?。加?qiáng)橋梁使用壽命的

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(duì)疲勞損傷的研究 通常在橋梁上都需要考慮兩個(gè)荷載，分別是風(fēng)荷載和車輛荷載，這些都屬于動(dòng)荷載，并且會(huì)在橋面上循環(huán)變化的動(dòng)力，引起橋面的輕微震動(dòng)，同時(shí)還會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。因?yàn)闃蛄航ㄔO(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(huì)不斷的擴(kuò)大，發(fā)展并形成對(duì)橋面有損的裂紋。假設(shè)這些裂紋沒(méi)有引起有關(guān)部門的重視，沒(méi)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(huì)很輕易的就被人們發(fā)現(xiàn)，但是其帶來(lái)的后果卻是非常嚴(yán)重的。局部的疲勞損傷往往會(huì)引起整個(gè)建筑

9、的崩潰。 3、充分重視橋梁的超載問(wèn)題 根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)顯示：當(dāng)前狀況下汽車超載的形成原因主要包含有以下三個(gè)方面：第一方面指的是早期修建的老橋正在面臨著超齡負(fù)載運(yùn)營(yíng)的發(fā)展現(xiàn)狀；第二方面指的是橋梁在實(shí)際荷載的通行車流量方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)原設(shè)計(jì)而沒(méi)有引起相關(guān)部門的重視和控制；第三方面指的是越來(lái)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(jìn)行分析可以了解到：橋梁的超載在很大程度上也會(huì)最終導(dǎo)致疲勞問(wèn)題的形成。而從另外一個(gè)角度上講，橋梁的超載現(xiàn)象的存在也會(huì)使得橋梁在設(shè)計(jì)方面所對(duì)應(yīng)的疲勞應(yīng)力幅度變得更加巨大，甚至于最終還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一些因?yàn)槌d而引發(fā)的一系列結(jié)構(gòu)破壞事故。 4、積極借鑒國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn) .國(guó)內(nèi)橋梁普

10、遍存在的問(wèn)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(wèn)題的主要原因就是國(guó)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(wèn)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(jì)制作人員，就需要充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，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(jì)方案以提到工程的安全性與耐久性，這才是積極的應(yīng)對(duì)辦法。 結(jié)束語(yǔ)： 綜上所述，保證橋梁的耐久性與安全性已經(jīng)成為一個(gè)急需解決的問(wèn)題。我們?cè)谑┕み^(guò)程中不僅要加強(qiáng)施工管理還要在設(shè)計(jì)方案上做好結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的耐久性設(shè)計(jì)，此外還需要向國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，同時(shí)橋梁的疲勞損傷問(wèn)題以及超載問(wèn)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