桥梁结构设计问题分析

桥梁结构设计问题分析

田丞

陕西公路交通科技开发咨询公司陕西西安710065

摘要：我国经济水平的提升及科技的快速发展为公路桥梁设计提供了技术支持，为此也加快了桥梁建设事业的发展进程。当前社会发展背景下，不仅对桥梁结构设计的实用性与安全性提出了要求，同时对桥梁的美观程度也提出了更高的要求，应对此，桥梁结构设计者需要不断的开展桥梁设计研究，以获取到创新发展全新方向。但是，在当前发展阶段中，由于设计规范与各地具体要求的差异性，导致桥梁设计中仍存在着诸多的问题，其中最为显著的便是桥梁结构设计的合理性问题。本文中对当前国内桥梁结构设计现状进行了阐述，综合分析桥梁结构设计中所存在的问题，并提出优化建议。

关键词：桥梁；结构设计；问题；分析

中图分类号：U416文献标识码：A

1引言

在交通工程建设过程中，桥梁设计作为其中非常关键的一个环节。在桥梁设计中，需要对桥梁结构强度给予充分的重视，但通常情况下，设计人员都会对结构的耐久性较为忽视，而且结构耐久性所引发的问题还不会在短时间内显现出来，但一旦由于耐久性较差而导致问题发生，则会带来无法估计的财产和人身损害。文中针对当前桥梁结构设计中存在的问题，进一步对桥梁结构设计中的注意点和细节进行了阐述，以此来提高桥梁设计的水平，确保桥梁结构的安全。

2我国桥梁结构设计现状

到目前为止，我国的桥梁结构设计水平还不算很高，其结构功能编制工艺亦不算先进，在桥梁工程结构设计范畴内，尤其是在桥体结构施工及服役期稳固性方面尚存在很多需要完善的内容。桥体结构编制的基本宗旨是选取科学有效的结构模式，另外就是设施结构组织性能分析和构件之间相互连接形式的设计，且选取极为科学的安全控制基数和稳固性技术指标来确保结构的安全稳定性能。大部分桥梁工程设计者一般仅关注于桥体在结构性能衡算上的安全指标需求，而不在乎结构范畴、结构组成、结构性用料、结构体系的保护、结构持久性能，以及在方案设计、建造作业及运行总体流程中时常暴露出的人为性缺陷等内容，不注重强化及保证桥体结构的安全稳固性。

3桥梁结构设计中存在的问题

3.1桥梁设计耐久性问题

桥梁结构设计的耐久性问题，一方面来自于初期设计的影响，另一个方面来自于施工期间环境与操作的影响。耐久性是评价桥梁建设质量的重要指标之一，在设计与建设期间是否考虑到耐久性原则，将对后期应用效果产生重要影响，一旦耐久性受损，则为后期修复带来一定难度。例如，近几年所发生的大桥坍塌事故，便是由于桥梁使用年限较为久远，导致结构材料的力学性有所弱化，结构整体承载能力下降，由此致使大桥出现坍塌。基于此，需要设计人员在设计初期对机构设计中的细节问题加以重视，同时对施工期间可能出现的多种影响因素进行综合考虑，完善桥梁结构的耐久性设计。

3.2桥梁设计疲劳损伤问题

在不同的地区，桥梁具有着不同的应用价值，但是承受车辆的荷载是所有桥梁需要具备的基础功能。车辆荷载属于动荷载，将会在桥梁结构内部形成循环盈利，而桥梁长期受到这种循环盈利的作用，必然会导致其内部结构产生疲劳损伤。另外，在桥梁建设期间，受到多种不确定因素的影响，而桥梁结构的内部材料会存在不均匀或不连续的情况，因此，设计人员在进行桥梁结构设计期间，需要全面的认识到建设期间不确定因素的存在，且这些因素对桥梁耐久性的重要影响。但是，显然当前国内普遍设计师对这一点原则的关注度不足，导致其不能够在设计上予以更多的考量。

3.3桥梁结构设计的抗震性能问题

就我国地理环境来看，存在着地势多样、山地面积广、处于环太平洋地震带上的特征，基于此，针对我国地势环境在进行桥梁设计期间，需要考虑到桥梁的抗震功能。地震对桥梁的破坏力非常强烈，尤其是震中地带，可能会导致毁灭性的伤害。需要桥梁设计者充分考虑到抗震原则，在进行结构设计期间参与抗震工艺设计，同时需要考虑到桥梁施工期间材料的选择或施工工艺的选择等。但是，国内普遍桥梁设计仅按照常规桥梁设计原则进行桥梁结构方案的设计，只有针对特殊要求的桥梁才会考虑到抗震设计，因此，多数桥梁结构设计中并未参与到抗震设计。

4桥梁结构设计要点

4.1桥面铺装层中的防水设计

在桥面的渗水问题的排除以及防渗漏现象上，都在一定程度上涉及到桥梁在建设中的耐久性，因此必需加强对其的重视力度。在桥面进行防水层的铺设，在对桥面进行防护的过程中有着非常重要的作用，对其要进行仔细的设计以及施工。在桥面的铺装层的建设中，要运用比较密实的混凝土，在混凝土的铺装层中要对钢筋网进行一定的设置，避免混凝土的开裂现象发生。运用复合纤维类型的混凝土以及在混凝土当中不断加入水泥基的渗透结晶材料，这样都会得到非常好的防水效果。在桥面铺的装层最顶端进行防水层的设置，尤其是连续粱自身的负弯矩位置处，要加强对防水层设计的重视。同时，还要对泄水管设计的加强，要非常注意在泄水管的周围位置处的构造上，加强对伸缩缝位置处的排水设计，避免水分在伸缩缝中进入粱内。

4.2超载问题

桥梁结构设计的最终目标是确保桥梁的正常使用，但在桥梁实际使用过程中，所有的负载力无法保证都能够落在设计的范围内。因此在桥梁结构负载力设计时，需要对桥梁超载问题进行特别关注。一旦发生超载问题，会增加桥梁的动负载力，而且还会造成桥梁出现不同程度的损伤。一旦负载损伤超出正常设计标准时，在负载消除后，负载损伤也不能恢复，而一旦超载程度较大时，则会直接造成桥梁结构损伤，严重时还会引发安全事故。因此需要做好超载防治工作，有效的保证桥梁使用的安全性和耐久性。

4.3抗震能力

在桥梁处于地震多发地带时，在地震发生时桥梁结构则会受到损坏。因此对于这种处于地震多发地带的桥梁在设计时，需要对其动负载力进行全面分析，并在采取动负载应对措施的基础上考虑抗震能力，将动负载与抗震两个因素有效的融合在一起，设计过程中严格按照规定要求来提高桥梁结构的抗震能力，确保工程的质量。如需要在设计时注意增强内部材料之间的系统性和联系性，强化桥梁支座锚固，使墩台与基础结构之间实现良好的衔接，适当增加配筋，强化土层的性能等等。

4.4选用合适的桥墩

①分联墩盖梁的防水设计。联墩是在伸缩缝设计的下端，因此在桥体表面的积水会通过伸缩缝进入到分联墩盖梁中，在运用除冰盐的位置处，盐水会在长时间的作用下，对分联墩盖梁产生侵蚀的作用。②对桩顶的选择。为了对桥梁建设中的安全性能进行一定的保障，在设计过程中，要加强对梁桩基自身的质量进行一定的保障。在桩基的最顶部中，其应力非常集中，由于其是对承台和墩身进行链接的地方，会发生截面突变的情况。桩顶在对桥梁的设计过程中，一般情况下总是在地面线的位置，地表水与地下水和冬季在桥下进行排出的水以及盐对其产生一定的影响，让其长时间地出现在干湿变换和受侵蚀的状态下，时间一长，就会在很大程度上将桩基顶处的钢筋混凝土的寿命大大减少。

5结束语

桥梁设计是一个复杂的系统工程，需要丰富的理论知识，并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中,仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献

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