道路桥梁设计中的安全性与耐久性研究

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年4月第12期   作者:封政材
[导读] 伴随着如今时代的全面发展与进步,道路桥梁工程的施工与建设规模也在持续扩张,所以影响工程设计安全以及耐久性的因素类型也在持续增多,
        封政材
        攀枝花市公路养护总段    四川攀枝花   617067
        摘要:伴随着如今时代的全面发展与进步,道路桥梁工程的施工与建设规模也在持续扩张,所以影响工程设计安全以及耐久性的因素类型也在持续增多,面对诸多的挑战,相关的技术工作人员也需要在设计方案当中不断革新相关的理念与技术,以保障设计工作的品质水准。
        关键词:道路桥梁;设计;安全性;耐久性
        近年来,我国经济水平不断提升,推动了我国基础工程建设发展,我国道路桥梁工程建设规模日益增大,数量不断增多。在道路桥梁工程建设过程中,严格控制工程设计质量可确保道路桥梁施工作业顺利进行。目前,道路桥梁设计过程中存在一些影响道路桥梁安全性与耐久性的问题,相关单位应重视道路桥梁设计研究工作,提高道路桥梁设计水平,为后续桥梁工程建设奠定良好基础。
        1道路桥梁安全性与耐久性的影响因素
        2.1设计理念滞后
        近年来,虽然我国道路桥梁施工工艺得到了快速发展,但对于偏远地区或自然环境较差的地区低等级道路的桥梁,其相对应的设计理念却未能实现同步发展,与国际先进水平相比仍存在较大差距。设计理念的滞后导致设计工作者在进行道路桥梁设计时,将道路桥梁的安全系数取过大值,导致桥梁结构的构件尺寸、材料标号、钢筋用量均偏大。此种情况一方面会导致道路桥梁设计的经济合理性相对降低,另一方面也会导致设计方案中对道路桥梁的耐久性存在一定忽视情况,这不利于保障设计方案中道路桥梁的耐久性。
        1.2设计理论的健全性不足
        现阶段道路桥梁工程项目的设计理论通常更多是结合静态设计层面,也就是理论只是较为粗浅地定义了道路桥梁工程在施工完成阶段所要具备的承载负荷度。不过对整体工程混凝土架构的力学性能在投入运作之后产生的变化趋势无法给予充分的关注。特别是在经济学领域,道路桥梁的静态设计理念也更多只是关注工程项目的整体施工运作成本支出,没有切实关注道路桥梁项目在后期投入运用之后会产生的相关成本支出。
        1.3设计理论科学性不足
        在开展道路桥梁建筑工程项目设计阶段,核心需要确定在经济与技术层面都可以有效契合真实工程运作需求的工程设计运作方案,同时全面依据行业内的专业标准要求的安全系数来更好保证道路桥梁工程的安全性,不过现阶段国内在道路桥梁工程的设计方案挑选环节依然存在着诸多有效调整的环节。在开展桥梁架构的规划过程之中,桥梁工程项目设计人员通常只是考究整体工程架构在保障安全所需要的强度,然而对整体工程的架构体系、架构材料、耐用性以及工程运作过程中有可能产生的人为因素对整体建筑的影响性的重视度相对不足。举例而言,在开展道路桥梁工程项目施工方案的设计阶段,相关的设计人员没有对建筑架构表层混凝土材料的厚度有相对一致的要求,大概率导致在工程项目建设完成后,桥梁架构表层的混凝土产生厚度差别性较为显著的情况,在道路桥梁工程项目正式投入运作之后,也极有可能会由于承载负荷度过高而产生混凝土板的断裂问题,如此无疑会极大地降低道路桥梁项目的安全性与缩短实际使用周期。
        2道路桥梁设计中的安全性和耐久性要点分析
        2.1转变设计理论
        应吸收国内、国际先进的设计理念,改变固有的设计方式和思路。结合实际情况,针对每座桥梁的实际环境和建设条件,从适应性和限制条件研究,找到桥梁建设的工艺、材料、结构选型,保障设计理论的合理性和有效性。此外,在进行设计理论转变时还需要以道路桥梁的安全性、耐久性为出发点,确保新设计理论能够满足桥梁安全性、耐久性设计的相关要求,最终保障桥梁的全阶段质量。


        2.2重视道路桥梁损伤性设计
        道路桥梁设计中,应考虑桥梁承受的荷载作用力较大,易在桥梁内部出现循环应力,导致结构疲劳损伤等各种问题。随着疲劳损伤的不断累积、扩展,会导致道路桥梁出现宏观裂缝。在这种情况下,若未采取科学措施对裂缝进行控制会导致道路桥梁出现裂缝、坍塌等问题。在对道路桥梁进行设计过程中,应全面分析桥梁损伤特点并开展有效的设计工作,并以道路桥梁疲劳损伤的具体特点为基础对道路桥梁的整体性能进行分析。目前,道路建设部门较为重视道路桥梁疲劳损伤问题,已积极采取各种措施对该问题进行合理控制,有利于防止道路桥梁在后期使用过程中出现各种安全事故。在对道路桥梁损伤设计进行分析时,此类问题一般出现在桥梁的部分构件上,会导致桥梁受损部件失效,影响道路桥梁的使用安全性。在斜拉桥设计和应用过程中,拉索锚固端易出现疲劳损害。在对道路桥梁损伤特点进行分析时,需要根据具体的道路桥梁类型掌握疲劳损伤多发部位,提高耐疲劳性能较低部件的安全性、耐久性设计质量,提高道路桥梁的性能。
        2.3加强道路桥梁截面抗震性与抗裂性设计
        通常情况下,在对道路桥梁截面抗震、抗裂性能进行设计研究时,应以桥梁的不同结构取值进行科学判断。对桥梁不同构件的抗震性与抗裂性进行分析时,需要对道路桥梁的不同横截面进行准确计算。工作人员需要充分考虑桥梁轴心受力、弯曲结构的影响,并开展有效的裂缝宽度模拟工作,对裂缝的具体情况进行准确计算。再以获取的计算值对道路桥梁的截面抗裂性、抗震性进行科学设计,充分保证道路桥梁的耐久性、安全性。
        2.4提高对桥梁超载问题的关注程度
        对于汽车超载,可分成以下三种情况:第一,旧桥超龄负载;第二,桥梁通行实际车流量远超原设计;第三,违规超载。对于前两者,其产生原因以设计荷载变化与交通量增加为主,第三种在实际的道路运输中属于一种十分常见的情况。桥梁超载会引发疲劳问题,导致疲劳应力大幅增加,使损伤加剧,严重时还会造成结构破坏。此外,超载引起的损伤往往难以恢复,导致桥梁在正常使用情况下工作状态产生变化,对桥梁安全性及耐久性造成影响。比如,对于混凝土桥梁而言,一直被人们视作一种耐久性很好的桥梁,而在汽车超载影响下,也会产生裂缝;即便卸载卸除之后裂缝可以闭合,但因为结构已经被损坏,所以构件刚度已经明显下降;在这种情况下,处于正常使用荷载状态时,可能不会产生裂缝的结构也会产生裂缝或远超规范要求的变形。显然,这会给结构性能与耐久性造成很大影响,一方面要切实加强管理,另一方面则要加强对超载后果的分析与研究。
        2.5对先进的耐久性技术进行应用
        (1)在道路桥梁设计过程中,可有效应用提升耐久性的措施,掌握影响道路桥梁耐久性的相关参数,并合理确定耐久性技术。(2)在桥梁设计过程中,须保证结构设计与我国相关标准要求相符合。(3)在大跨径桥梁设计中,应重视桥梁的耐久性、安全性,以保证耐久性技术的有效性。(4)在对桥梁结构材料进行选择时,应充分考虑材料本身的耐久性、综合性能。(5)工作人员应重视道路桥梁混凝土结构控制、管理工作,并根据道路桥梁的具体施工情况,及时更新检测方法,以准确掌握道路桥梁混凝土结构的整体性能。工作人员应利用科学合理的措施,对混凝土结构的耐久性进行全面分析,并制定科学合理的方法,提高检测结果的准确性,保证混凝土结构可满足道路桥梁耐久性、安全性的具体需求。
        3结语
        综上所述,道路桥梁与城市建设、社会民众的生活、生产都有着密切的联系,所以道路桥梁的安全性与耐久性逐渐引起了社会民众的广泛关注与重视。所以,相关建设部门需要针对当前存在的问题,从设计思路方面出发,针对影响道路桥梁安全性与耐久性的相关因素进行深入研究,并制定科学与合理的应对措施,为道路桥梁的安全性与耐久性提供有效的基础保障。
        参考文献
        [1]姜会玲.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨[J].工程建设与设计,2020(7):124-125,128.
        [2]谢彬.公路桥梁设计中的安全性及耐久性分析探讨[J].青海交通科技,2019(1):78-80.
       
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