關于道路橋梁設計的分析

1、關于道路橋梁設計的分析 摘要：本文作者分析了當前道路橋梁設計中存在的問題，提出了改進道路橋梁設計的建議，供大家參考。 關鍵詞：道路橋梁；設計；分析 中圖分類號：tu3文獻標識碼：a文章編號：2095-2104（2012） 道路橋梁設計是一個復雜的系統(tǒng)工程，隨著我國基礎建設的迅速發(fā)展，道路橋梁的耐久性問題也應該越來越引起足夠的重視。道路橋梁設計人員在橋梁設計過程中，不僅要滿足規(guī)范的要求，還要綜合考慮所涉及道路橋梁所處的環(huán)境，包括自然環(huán)境、人為因素、承擔車流量等，借鑒國內外成功經驗，爭取將橋梁設計工作做到最好，減少后期可能出現(xiàn)的各種問題。 隨著我國經濟社會的發(fā)展，交通的建設催生了道路橋梁的發(fā)展，目

2、前我國道路橋梁設計已經達到了較高的水平，但仍然存在著一些問題。 1 當前道路橋梁設計中存在的問題 1.1 設計理論和結構構造體系有待完善 道路橋梁設計最重要的任務是找出最經濟合理結構方案，然后是結構分析與構建連接，并且用符合規(guī)范的安全系數(shù)來保證結構是安全的。然而，在我國的道路橋梁設計領域，尤其是橋梁設計施工和使用期的安全性問題方面有許多地方需要改進。目前來看，很多設計人員在道路橋梁的設計中只滿足規(guī)范所規(guī)定的最低安全需要，經常忽視結構體系、結構材料、結構構造、結構耐久性等問題，忽視從設計、施工到投入使用整個過程中可能經常出現(xiàn)的人為錯誤，以致加強和保證結構安全性工作做得不足，使得我國道路橋梁設計中

3、經常會出現(xiàn)圖式和受力路線不夠明確，導致整個橋梁受力不夠均勻；混凝土強度等級低、鋼筋直徑小、保護層厚度小而影響耐久性和安全性；結構整體性和延性不足，缺乏足夠的冗余性等各種各樣的問題。 在生活中我們經常會看到才投入使用5至10年的橋梁就出現(xiàn)了安全性問題，然而在調查時并沒有發(fā)現(xiàn)有嚴重的設計問題，就是因為設計人員要求過低，只滿足設計規(guī)范的強度要求，而沒有更進一步結合實際情況，這就要求設計人員重視起來，對結構本性有正確的認識，積累經驗，在道路橋梁設計時從材料、構造等各個方面采取有效措施，全面考慮，保證結構的強度和耐久性。 1.2 道路橋梁施工隱患 最近幾年我國經濟社會迅速發(fā)展，基礎設施建設也隨著大力發(fā)展

4、，道路橋梁的施工也越來越多，各類大橋完工也越來越多。然而，卻也逐漸出現(xiàn)一種趨勢，那就是施工速度越來越快，施工周期越來越短。如此一來，安全問題很可能也會隨之而來，因為道路橋梁對安全性、耐久性都有著很高的要求，如果設計、施工周期太短，勢必會減少安全性方面的考慮，很多隱患可能就在不知不覺中留下了。比如有些施工方因為承包價格較低，為了保證足夠的利潤，經常會采取將工程分包給資質低、經驗不足的工程隊，以此降低成本，如果層層分包，就會發(fā)生較多的以次充好、偷工減料等現(xiàn)象；另外，當今市場存在著一定程度的假冒偽劣現(xiàn)象，鋼筋、器材、水泥、基礎工程材料等等道路橋梁施工各個階段所需材料都有可能用到假冒偽劣產品，如果遇到

5、黑心包工，再加上監(jiān)管疏忽，難免會出現(xiàn)將不合格材料用于工程，最后的結果必然是工程質量無法達到規(guī)范要求和設計標準，道路橋梁安全性也就得不到絕對保證，更別說必要的安全冗余了。 1.3 橋梁維護工作缺乏系統(tǒng)性 橋梁在投入使用后就進入了維護階段，良好的維護工作能夠保證橋梁始終處于安全狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問題。然而，現(xiàn)如今我國的道路橋梁維護工作缺乏系統(tǒng)性，不能有效的對橋梁全壽命過程進行管理，對橋梁耐久性不足有著很大的影響。很多時候，橋梁的維修都是在不得不修的情況下甚至事故之后才進行的，而不是在最佳修理時間，使得維修效果不盡如人意。正確的方法是要把整個區(qū)域的道路橋梁作為一個系統(tǒng)工程進行研究，統(tǒng)籌考

6、慮、合理安排，在設計階段就要做好維修保養(yǎng)的規(guī)劃。 2 改進道路橋梁設計的建議 2.1 重視結構設計的耐久性問題 道路橋梁在投入使用后，會受到車輛、地震、風、超載、疲勞等各種外來因素的影響和作用，以及橋梁本身所用材料自身性能的不斷退化，那么橋梁就不可避免地會出現(xiàn)結構的損傷和劣化。雖然我國的道路橋梁設計及施工技術都取得了長足的進步，只要規(guī)范設計、施工，出現(xiàn)倒塌和嚴重損害的例子很少，但仍有許多橋梁因為耐久性問題不得不提前修理，不僅影響正常使用，還增加了經濟支出。 事實說明，道路橋梁需要重視耐久性設計，研究表明，在保證了施工和材料方面的和理性之后，設計上的缺陷是影響耐久性的重要因素。目前，國內對于道路

7、橋梁耐久性的研究主要停留在材料和統(tǒng)計分析的角度，對于從設計方面改善耐久性問題研究不足，需要引起足夠的重視，從定量分析方面去研究耐久性問題。 2.2 重視超載問題 道路橋梁在使用中難免會出現(xiàn)超載的情況，對于設計方來說，需要特別關注由于通行車流量超過原設計最大流量的問題，因為這已成為我國道路運輸?shù)钠毡閱栴}。超載所帶來的影響是巨大的，不僅會造成道路橋梁的疲勞問題，更重要的是使橋梁疲勞盈利幅度增加，以致?lián)p傷加劇，長久以往，極易造成橋梁結構的破壞從而引發(fā)事故，并且，因為超載所造成的橋梁內部損傷是不可恢復的，這對橋梁的安全性和耐久性是很大的威脅。因此，設計者在設計工作中要重視這一問題，充分考慮橋梁所在地區(qū)

8、的車流量，經過充分調研，掌握最準確的數(shù)字，不僅考慮現(xiàn)在，還要考慮橋梁壽命內的將來，保證設計流量能滿足該地區(qū)的最大負載量，只有這樣才能保證充分安全。 2.3 重視附屬工程設計 附屬工程是道路橋梁的重要組成部分，關系到通行的方便性、安全性以及后期維護的順利展開等方方面面，設計人員必須充分考慮這些問題。 首先大橋、特大橋橋頭應根據(jù)情況增設緊急停車帶，以方便日后養(yǎng)護施工工作的展開；其次，對于橋下機動車可以通行的部分，橋頭的隔離柵可以適當設置“活動門”，以方便養(yǎng)護物資的搬運；第三，如果通道附近設置了蒸發(fā)池或滲進，則必須設置刺鐵絲網，并安裝警示牌。 2.4 加強疲勞損傷研究 疲勞損傷曾經一直被視為剛橋梁設

9、計中的核心和主要問題，因為鋼結構疲勞會導致鋼材開裂，從而有可能引起橋梁垮塌。道路橋梁結構所承受的風荷載、車輛荷載等屬于動荷載，這些荷載會在橋梁結構內產生循環(huán)變化的應力，引起結構的振動和累積疲勞損傷，再加上橋梁建造所使用的材料不是均勻的與連續(xù)的，而是存在著許多很微小的缺陷，那么這些缺陷在在循環(huán)荷載的作用下會逐漸發(fā)展、合并，形成損傷，積累地多了就會在材料上形成裂紋，如果對這些裂紋控制不好，就會導致材料和結構的脆性斷裂，帶來安全問題。近年來，我國關于橋梁疲勞損傷的研究在逐步發(fā)展，由于混凝土結構的發(fā)展，這一問題已經得到了很好的控制，但是對于由于有些鋼筋混凝土構件在使用期由于受到腐蝕，其動態(tài)性能和疲勞性

10、研究的難度仍然很大，這方面的研究需要加強。 2.5 重視下部構造設計 下部構造是道路橋梁的重要組成部分，理應受到重視。在實際中，同一橋梁下部構造結構形式應統(tǒng)一，以避免因為不統(tǒng)一問題所帶來的不均勻沉降；有些輕型橋臺因為高度大、臺后土壓力大，為保證安全，有必要對臺身進行受力驗算；支座墊石水泥混凝土應該保證和蓋梁相同的強度，最好使用與改良混凝土整體澆注的方法設計施工；有些橋梁在采用擴大基礎的橋涵設計時，應在設計和施工文件中明確對地基承載力的要求，對于存在軟弱地基的，要給出具體處理方案。 3 結束語 近些年，我國的道路橋梁設計工作取得了長足的發(fā)展，一批批優(yōu)質工程的出現(xiàn)也見證了設計、施工技術的進步。然而，與此同時，道路橋梁的設計也存在著一些問題，需要