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摘要：伴随着我国相关经济发展的飞速进行，我国进入了快速的发展的进程中，在每个学科所应用的科学技术水平也得到了相应的发展，在建筑工程方面也是这样，在桥梁设计中，可靠性的问题在人们心中占据的位置越来越大了，因为其直接关系到整座桥的质量问题，与质量挂钩的问题也备受现代人们的关注，本文作者就桥梁设计中的可靠性进行原由分析，并对其相应的措施进行加强,建立其可靠性。
关键词： 桥梁 设计可靠性 措施
中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号：
前言
桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁可靠性理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。
一、桥梁出现可靠性问题的主要原因
1较低的桥梁设计标准
我国在上世纪60 年代至70 年代建设的桥梁,由于当时的社会经济发展水平较低,对桥梁的等级要求也较低。出于节省资源和实用的目的,桥梁的设计荷载标准也降低。但随着经济建设的发展,社会对桥梁承压等级越来越高,而大部分城市如今却仍使用以前低设计标准的公路桥梁。随着交通量的日益增多和繁重,之前所设计的桥梁已不适合现阶段的交通需要,其本身的可靠性问题随时可能发生,对人类的生命造成一定威胁。
2较差的施工和管理水平
在建及刚建不久却发生诸如突然破坏与倒塌事故的桥梁,很多是因为施工质量没有达到规范和设计要求,管理混乱所致。其中以材料强度不足和施工工艺不合理等原因为主,而偷工减料、以次充好等严重管理问题,可造成对桥梁安全性有致命的损害后果。
3不合理的桥梁设计
在设计过程,设计者只考虑桥梁的结构强度计算结果满足规范要求,却忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为因素等方面综合计算桥梁的可靠性。设计人员的经验欠佳,能动性不太强。用静态思维去解决不断进步发展的技术问题,桥梁在不同的环境和使用条件下和不同的设计对象都会对结构体系得出不同的布局和构造要求,规范再详细也不能代替应由设计人员解决的各种问题,规范更新再快也适应不了新技术、新材料、新工艺快速发展对结构设计提出的各种新要求,目前的设计可视为静态设计,过于偏重设计建成时期结构的工作和服务能力而对使用期实际的性能表现随时间的劣化缺乏相应的考虑。从经济性上讲,考虑建造成本多,而不够重视营运的维护成本和与使用寿命相对应的成本效益, 因此,合理可靠的结构设计除了满足规范要求外,还要求设计人员具有对结构本性的确认识。丰富的经验和准确的判断。从而在设计时对桥梁整体结构全寿命使用过程进行全面综合分析和计算,提高结构的可靠性。
二、提高桥梁可靠性的措施
1加强对桥梁寿命期的理解。
为解决桥梁设计可靠性较低的问题，相关工作人员应正确理解桥梁的使用期限，即提高桥梁的管理、施工水平。这就要求桥梁规划人员在开展桥梁建设设计共作时，要始终坚持保证桥梁使用期限的设计方案，并努力使其与国际化标准相一致。同时，为增强桥梁设计规划内容的科学性，相关工作人员还需加深对桥梁建筑业的认识，这种行为有助于提升工作人員对桥梁寿命期限的掌控。因此，工作人员需在日常工作中注重进行数据模拟，并充分考虑与桥梁设计、规划、施工相关的数据信息，以便缩小桥梁的实际使用寿命与设计使用期限之间的差距。
2对桥梁结构可靠性的设计和现场的施工应减轻甚至隔绝环境因素对混凝土和钢筋的影响。
特别在靠近氯离子侵蚀严重的海边,其环境因素对桥梁的影响后果更不容忽视。桥面应有一定的坡度或设置排水管道,在混凝土桥面板与路面层之间设置可靠防水层,防止水向下渗漏,造成环境对桥梁的破坏后果。
3从理论研究和规范方面应更加重视结构的耐久性问题。
我国对结构可靠性的研究只限于理论方面，且侧重于可靠性设计方面，对结构耐久性方面的研究，特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估，准确预测出其剩余寿命，才能保证结构在寿命延续期内的安全性，节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中，存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护，使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致，从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性，减少早期桥梁病害，从而节约后期桥梁的维修费用，因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切。
4充分重视现有运营环境的超载问题
桥梁的超载一方面使疲劳应力幅度加大,损伤加剧,甚至结构破坏。另一方面桥梁内部损伤不能恢复,使受力状态发生变化,从而使桥梁的可靠性降低。桥梁超载主要表现为旧桥超龄负载运营,通行车流量超过设计预测值,车辆的违规超载,这些问题除了交管部门要加强管理外,对超载带来的后果进行研究分析成为一种迫切需要在国内这种特定的运输环境中,超载已是一种社会问题,不可在短时间内制止,设计上在考虑经济的情况下,应变被动适应改为主动适用,在荷载组合设计计算时研究分析,应充分考虑合理的超载外力,从而有效地提高桥梁承可靠性。
5加强重视疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受外力大部分是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力及应变,引起结构的累积疲劳损伤。桥梁所采用的材料本身就不是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷逐渐发展扩大形成损伤。如在运营时得不到有效控制,会引起材料结构的脆性断裂,带来和后果往往是灾难性的。对疲劳损伤的研究不仅仅对整个结构而言,事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构失效。近年来,疲劳损伤的研究虽然进入混凝土结构,但对于使用后期受腐蚀的钢筋构件中的动态性能和疲劳性的研究还需要加强。
6借鉴国外的优秀经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差,例如桥梁的线形不平顺、振动过大、接头易跳车、结构开裂和变形过大等。而国内桥梁的耐久性和安全性也比较差。对于桥梁出现的这些问题,我们应认真考虑国外有关桥梁方面的技术,应认真研究其优秀的设计和施工经验。例如欧洲国家对结构物的性能设计经验,包括对结构的变形、裂缝的处理,消除或减小振动的方法等,这些设计都将加强桥梁的可靠性安全性和耐久性的设计。
三、结束语
近年来，我国发生了多起较为严重的大桥坍塌事件，如桥梁发生变形、桥梁结构裂开等，造成此类事件发生的主要原因为桥梁丧失可靠性。此外，桥梁可靠性的降低在一定程度上减弱了桥梁的整体承载能力。因此，相关部门需及时采取措施，在桥梁设计阶段高效提升其可靠性，从而避免桥梁在使用期间发生危害。
参考文献：
[1] 耿文学.提高桥梁设计可靠性措施探讨[J]. 现代商贸工业. 2010(02)
[2] 吕言鹏,郭晓文.浅谈桥梁维修加固过程中的一些问题及措施[J]. 科技资讯. 2010(33)
[3] 文林,陈雁.探索公路桥梁加固施工技术[J]. 民营科技. 2011(05)
[4] 陈宝辉.论桥梁耐久性差的原因及其改进措施[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2008(07)
关键词： 桥梁 设计可靠性 措施
中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号：
前言
桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁可靠性理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。
一、桥梁出现可靠性问题的主要原因
1较低的桥梁设计标准
我国在上世纪60 年代至70 年代建设的桥梁,由于当时的社会经济发展水平较低,对桥梁的等级要求也较低。出于节省资源和实用的目的,桥梁的设计荷载标准也降低。但随着经济建设的发展,社会对桥梁承压等级越来越高,而大部分城市如今却仍使用以前低设计标准的公路桥梁。随着交通量的日益增多和繁重,之前所设计的桥梁已不适合现阶段的交通需要,其本身的可靠性问题随时可能发生,对人类的生命造成一定威胁。
2较差的施工和管理水平
在建及刚建不久却发生诸如突然破坏与倒塌事故的桥梁,很多是因为施工质量没有达到规范和设计要求,管理混乱所致。其中以材料强度不足和施工工艺不合理等原因为主,而偷工减料、以次充好等严重管理问题,可造成对桥梁安全性有致命的损害后果。
3不合理的桥梁设计
在设计过程,设计者只考虑桥梁的结构强度计算结果满足规范要求,却忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为因素等方面综合计算桥梁的可靠性。设计人员的经验欠佳,能动性不太强。用静态思维去解决不断进步发展的技术问题,桥梁在不同的环境和使用条件下和不同的设计对象都会对结构体系得出不同的布局和构造要求,规范再详细也不能代替应由设计人员解决的各种问题,规范更新再快也适应不了新技术、新材料、新工艺快速发展对结构设计提出的各种新要求,目前的设计可视为静态设计,过于偏重设计建成时期结构的工作和服务能力而对使用期实际的性能表现随时间的劣化缺乏相应的考虑。从经济性上讲,考虑建造成本多,而不够重视营运的维护成本和与使用寿命相对应的成本效益, 因此,合理可靠的结构设计除了满足规范要求外,还要求设计人员具有对结构本性的确认识。丰富的经验和准确的判断。从而在设计时对桥梁整体结构全寿命使用过程进行全面综合分析和计算,提高结构的可靠性。
二、提高桥梁可靠性的措施
1加强对桥梁寿命期的理解。
为解决桥梁设计可靠性较低的问题，相关工作人员应正确理解桥梁的使用期限，即提高桥梁的管理、施工水平。这就要求桥梁规划人员在开展桥梁建设设计共作时，要始终坚持保证桥梁使用期限的设计方案，并努力使其与国际化标准相一致。同时，为增强桥梁设计规划内容的科学性，相关工作人员还需加深对桥梁建筑业的认识，这种行为有助于提升工作人員对桥梁寿命期限的掌控。因此，工作人员需在日常工作中注重进行数据模拟，并充分考虑与桥梁设计、规划、施工相关的数据信息，以便缩小桥梁的实际使用寿命与设计使用期限之间的差距。
2对桥梁结构可靠性的设计和现场的施工应减轻甚至隔绝环境因素对混凝土和钢筋的影响。
特别在靠近氯离子侵蚀严重的海边,其环境因素对桥梁的影响后果更不容忽视。桥面应有一定的坡度或设置排水管道,在混凝土桥面板与路面层之间设置可靠防水层,防止水向下渗漏,造成环境对桥梁的破坏后果。
3从理论研究和规范方面应更加重视结构的耐久性问题。
我国对结构可靠性的研究只限于理论方面，且侧重于可靠性设计方面，对结构耐久性方面的研究，特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估，准确预测出其剩余寿命，才能保证结构在寿命延续期内的安全性，节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中，存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护，使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致，从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性，减少早期桥梁病害，从而节约后期桥梁的维修费用，因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切。
4充分重视现有运营环境的超载问题
桥梁的超载一方面使疲劳应力幅度加大,损伤加剧,甚至结构破坏。另一方面桥梁内部损伤不能恢复,使受力状态发生变化,从而使桥梁的可靠性降低。桥梁超载主要表现为旧桥超龄负载运营,通行车流量超过设计预测值,车辆的违规超载,这些问题除了交管部门要加强管理外,对超载带来的后果进行研究分析成为一种迫切需要在国内这种特定的运输环境中,超载已是一种社会问题,不可在短时间内制止,设计上在考虑经济的情况下,应变被动适应改为主动适用,在荷载组合设计计算时研究分析,应充分考虑合理的超载外力,从而有效地提高桥梁承可靠性。
5加强重视疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受外力大部分是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力及应变,引起结构的累积疲劳损伤。桥梁所采用的材料本身就不是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷逐渐发展扩大形成损伤。如在运营时得不到有效控制,会引起材料结构的脆性断裂,带来和后果往往是灾难性的。对疲劳损伤的研究不仅仅对整个结构而言,事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构失效。近年来,疲劳损伤的研究虽然进入混凝土结构,但对于使用后期受腐蚀的钢筋构件中的动态性能和疲劳性的研究还需要加强。
6借鉴国外的优秀经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差,例如桥梁的线形不平顺、振动过大、接头易跳车、结构开裂和变形过大等。而国内桥梁的耐久性和安全性也比较差。对于桥梁出现的这些问题,我们应认真考虑国外有关桥梁方面的技术,应认真研究其优秀的设计和施工经验。例如欧洲国家对结构物的性能设计经验,包括对结构的变形、裂缝的处理,消除或减小振动的方法等,这些设计都将加强桥梁的可靠性安全性和耐久性的设计。
三、结束语
近年来，我国发生了多起较为严重的大桥坍塌事件，如桥梁发生变形、桥梁结构裂开等，造成此类事件发生的主要原因为桥梁丧失可靠性。此外，桥梁可靠性的降低在一定程度上减弱了桥梁的整体承载能力。因此，相关部门需及时采取措施，在桥梁设计阶段高效提升其可靠性，从而避免桥梁在使用期间发生危害。
参考文献：
[1] 耿文学.提高桥梁设计可靠性措施探讨[J]. 现代商贸工业. 2010(02)
[2] 吕言鹏,郭晓文.浅谈桥梁维修加固过程中的一些问题及措施[J]. 科技资讯. 2010(33)
[3] 文林,陈雁.探索公路桥梁加固施工技术[J]. 民营科技. 2011(05)
[4] 陈宝辉.论桥梁耐久性差的原因及其改进措施[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2008(07)