桥梁设计中的安全性和耐久性探讨

桥梁设计中的安全性和耐久性探讨

张小雨

大连世益建设工程有限公司辽宁大连116000

摘要：随着我国交通业的不断发展，桥梁数量和规模不断扩大。在流通不断加快的状况下，对桥梁设计的耐久性和安全性提出了更高的要求；但是从实际的情况来看，现阶段桥梁设计的耐久性和安全性问题依然没有很好解决，已成为桥梁设计中的一个难题。论文就桥梁设计中的安全性和耐久性问题进行了探讨，分析了在桥梁设计中影响其安全性和耐久性的关键因素，同时增强了桥梁设计安全性和耐久性的有效措施，旨在不断提高桥梁设计的质量。

关键词：桥梁设计；安全性；耐久性

引言

从目前我国桥梁设计的情况来看，美观、安全和经济是设计的主要要求。在实际的设计环节中，设计者往往更加注重桥梁的极限状态，而对于使用的极限状态却没有给予应有的重视。因此，导致桥梁出现质量与耐久性，安全性的问题。近年来，桥梁在使用年限断裂的事故在不断增加，人们对桥梁设计的安全性和耐久性给予了高度关注。

1桥梁设计安全性与耐久性现状

当前，在桥梁设计以及施工领域中，设计与施工存在着很多的不足，导致建设项目未能达到设计标准，同时，桥梁的安全性与耐久性也得不到有效保证，以至于桥梁在投入使用的过程中，出现众多问题，严重的还会导致拆除重建，问题的出现与我国现行的规范标准产生冲突，不满足桥梁使用100年的期限要求，同时还违背国际上对桥梁耐久性、安全性的要求，这些问题都必须得到重视。在实践过程中，影响桥梁安全性与耐久性的主要因素来自于桥梁构件开裂、下挠、变形，主要表现在混凝土斜拉桥的横隔板与主梁产生开裂、正交异刚面板疲劳产生裂缝引起等，在实践过程中，如果不能及时采取对策处理以上问题，则会导致桥梁结构进一步的受到外界因素的影响，从而不断降低桥梁结构的承载力与刚度力，产生难以补救的下挠变形等恶性循环现象。

2桥梁设计安全性和耐久性问题引发的危害

桥梁工程建设需要花费非常多的财力和物力，在技术上要求也比较高，因此对施工人员的素养提出了更高的要求。如果桥梁设计的安全性和耐久性得不到保证，在桥梁投入使用之后会对桥梁的正常运营造成不利的影响。因此，再加强对桥梁的维护过程中，会再一次消耗大量的人力和物力，造成巨大的经济损失，而且在桥梁施工中还存在着一定的安全隐患，也会对施工人员的生命安全造成不利的影响。

3桥梁设计中影响安全性问题和耐久性问题的因素

近年来，我国的经济建设水平不断发展，在此背景下，我国的桥梁事业得到了快速发展。由于人们对桥梁的需求不断增大，为了满足人们的需求，桥梁的施工技术也在不断发展。我国引进了很多国外先进的桥梁施工技术和理念，各种混凝土技术、地基处理技术等都更加高效、高质。虽然，我国的桥梁施工技术在不断发展，但是受到传统设计思想的限制，我国的桥梁设计理念还停留在比较落后的阶段。在桥梁设计的过程中，需要考虑到多方面的因素，其中桥梁的安全性和可靠性是最基本的要求，因为桥梁质量不过关将会引发非常严重的后果。只有保证了桥梁设计的质量，才能真正发挥桥梁的重要作用。但是从实际的情况来看，我国的桥梁设计人员并没有加强对各种新型材料和新型技术的认识，忽视了桥梁材料强度的规范性，在实际的设计环节中，并没有按照桥梁的构造体系进行优化设计，因而导致桥梁的整体性设计缺乏安全性和耐久性。

4加强桥梁设计安全性和耐久性的有效措施

4.1桥梁耐久性设计应该考虑的因素

从实际的情况来看，影响桥梁设计耐久性的因素很多，主要包括桥梁结构的变形和材料功能的退化。桥梁在设计的过程，其耐久性和安全性是能够保障的，但是在投入使用之后，随着使用时间推移，桥梁的材料性能在退化，桥梁的结构在大量的车辆碾压下也发生了一定的变形，导致出现桥梁耐久性不足的问题。因此，在实际的设计环节中，设计者应该认识到材料和结构对其耐久性的影响，根据使用的不同材料的物理性质和化学性质进行设计，当材料的物理性质发生变化，则预示着桥梁的耐久性不足。例如，对于混凝土结构来说，其发生的物理变化主要包括出现裂缝，化学变化为材料发生腐蚀。从而使桥梁的整体结构耐久性下降。因此，在设计环节，设计者应该加强对不同桥梁材料的研究，正确认识不同材料的性能，合理选择材料以提升桥梁的耐久性。混凝土耐久性的基本要求，设计者应该熟悉掌握。另外，对于钢结构和构件的耐久性设计，应该通过模拟实验对其承载能力进行计算，确定其使用周期。

4.2耐久性总体设计的流程

桥梁在施工环节或者使用环节，会受到车辆的超载以及环境中的有害物质、地震和风等的影响，导致桥梁出现一定程度的损伤，从而使桥梁的耐久性和安全性受到影响。因此，在实际的设计环节，设计者应该综合考虑这些方面的问题进行耐久性总体设计。在设计环节中，应该结合基于破坏概念的理论来对混凝土的结构寿命进行计算，在计算时可以参考混凝土的承载性能和时间性能。在计算总负载时，还应考虑环境对桥梁结构的作用。对于总性能的确定，应该从裂缝、桥梁的表面平整度以及承载力、密实性等进行综合考虑

4.3超载桥梁的设计

在实际的使用环节中，由于桥梁超载使用会严重影响桥梁的耐久性和安全性，因此在桥梁的设计环节中，还应该做好桥梁的超载管理和设计。超载桥梁主要考虑3个方面：首先是使用年限比较长的桥梁。其次是桥梁本身的承载负荷；最后就是桥梁使用过程中车辆违规超载的行为。超载桥梁会引发桥梁的疲劳损伤，导致桥梁的应力不断增加，遭受的损伤也不断增大，最终将会引发桥梁的结构破坏，使桥梁的安全性和耐久性受到不利影响。此外，桥梁的超载引发的桥梁疲劳损伤是不可恢复的。

结束语

在桥梁设计环节中，要想加强桥梁设计的安全性和耐久性，就一定要加强对桥梁设计耐久性的认识，只有正确认识影响桥梁设计耐久性的因素，才能在设计环节中有效规避不利因素。为了加强桥梁的安全性设计和耐久性设计，就一定要做好耐久性因素分析，针对影响桥梁耐久性和安全性因素进行总体设计，同时做好超载桥梁设计。

参考文献

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