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摘 要：随着改革开放的深入和我国桥梁建设事业的长足发展，国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题，结构耐久性问题已经成为桥梁设计无法回避的焦点问题。因此，笔者针对我国桥梁设计中结构耐久性问题及其形成主要原因进行简要的分析。
关键词：桥梁设计；结构耐久性；措施
U442.5
前言
随着近年来我国经济建设的步伐逐渐加快，各类大中型的公路工程也如雨后春笋般不断涌出，而其中的公路桥梁工程所占的比重也越来越大，反而对桥梁设计中的结构耐久性关注较少，也没有准确提出使用年限的规定，也没有进行专门的耐久性设计等，所以在一定程度上导致了桥梁建设中工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短等不良问题。
1、我国结构耐久性问题研究
国内工程界从上世纪90年代开始重视结构耐久性的研究，也取得了很大的成就。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
2、我国结构耐久性差的主要的问题
2.1我们的结构桥梁耐久性设计规范缺失。
桥梁施工过程中的各个环节的工作需要有质量保证体系。尤其重要的是“行为”的规则，规范，准则或标准。总而言之，工程建设中，一切工作都要有管理条例、各项工作都必须按规定执行，不能随心所欲修改或变更，退一步说，即使有修改或变更也要有文件规定。这这些规定的选择是业主的权限与职责。与国外的大多数参考性的规范、规程、指南的文件不同，我国的各种相关规范、规程都是强制性的文件，都具有法律责任。然而，我们对它的管理大大落后于工程科学的发展。尤其是一些跨海大桥，目前相关规范都不适用，而约束各项工作的新规范、规程和指南还未组织与编写。如何进行高浓盐碱环境下的桥梁结构优化设计成为规范亟待解决的问题。
2.2桥梁施工和管理水平低下。
目前国内桥梁建设的现状是工期紧、任务重、突击建设，加上野蛮施工和管理腐败很容易出现个别桥梁发生诸如突然破坏与倒塌的现象。究其原因，大多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，材料强度不足和施工工艺不合格。也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，这些都对桥梁结构耐久性造成致命的损害。更严重的是，一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，譬如钢筋保护层不足或施工现场出现严重的构件开裂问题。这些因素都会对桥梁结构的长期耐久性产生非常不利的危害。
2.3设计理论和结构构造体系的缺陷。
在桥梁设计领域，结构耐久性不足已成为一个最现实的重要问题。而实际操作中，许多设计人员往往只满足于对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的耐久性。比如结构整体性和延性不足、计算图式和受力路线不明确、混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄，等等。这些都无形中削弱了结构耐久性。此外，环境和使用条件不同，设计者对结构体系设计的要求。合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。
3需要改进的方向
3.1 注重桥梁结构细节设计
注重桥梁结构细节设计是提高混凝土结构耐久性的重要途径。要从设计角度达到增强混凝土密实度、防止或控制混凝土开裂、阻止水分的侵入以及加大混凝土保护层的厚度、防止由于混凝土保护层碳化引起钢筋钝化膜破坏的目的。
将耐久性设计内容及施工注意事项作为强制性要求在设计文件中予以明确，以规范、督促、指导施工。
适当加大构件设计的钢筋混凝土保护层厚度。混凝土碳化是钢筋锈蚀的前提。一般而言，只有保护层混凝土碳化，钢筋表层钝化膜破坏，钢筋才有可能锈蚀。目前防止钢筋锈蚀总的趋势是适当增加保护层厚度，以增加混凝土可碳化深度，从而使结构物的耐久性得到加强，保证结构在设计使用年限内功能完好。因此，加大钢筋的混凝土保护层厚度，是保护钢筋免于锈蚀、提高混凝土结构耐久性的重要措施之一
3.1 充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的
作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本來较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
3.2 重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近 20 年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，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的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。
4 结束语
综上所述，公路桥梁工程在耐久性方面的设计欠缺已经成为设计人员必须正视并且急需解决的一个大问题，另外，提高桥梁的整个结构体系以及单一构件的相关技术措施，并对超载、疲劳荷载等理论基础较为浅薄的情况进行更深入的研究。
参考文献：
[1]范立础.桥梁工程安全性与耐久性展望设计理念进展[J].上海公路.2004,1.
[2]黄静.浅析公路桥梁设计及应用[J].四川建材，2009-06-09.
关键词：桥梁设计；结构耐久性；措施
U442.5
前言
随着近年来我国经济建设的步伐逐渐加快，各类大中型的公路工程也如雨后春笋般不断涌出，而其中的公路桥梁工程所占的比重也越来越大，反而对桥梁设计中的结构耐久性关注较少，也没有准确提出使用年限的规定，也没有进行专门的耐久性设计等，所以在一定程度上导致了桥梁建设中工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短等不良问题。
1、我国结构耐久性问题研究
国内工程界从上世纪90年代开始重视结构耐久性的研究，也取得了很大的成就。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
2、我国结构耐久性差的主要的问题
2.1我们的结构桥梁耐久性设计规范缺失。
桥梁施工过程中的各个环节的工作需要有质量保证体系。尤其重要的是“行为”的规则，规范，准则或标准。总而言之，工程建设中，一切工作都要有管理条例、各项工作都必须按规定执行，不能随心所欲修改或变更，退一步说，即使有修改或变更也要有文件规定。这这些规定的选择是业主的权限与职责。与国外的大多数参考性的规范、规程、指南的文件不同，我国的各种相关规范、规程都是强制性的文件，都具有法律责任。然而，我们对它的管理大大落后于工程科学的发展。尤其是一些跨海大桥，目前相关规范都不适用，而约束各项工作的新规范、规程和指南还未组织与编写。如何进行高浓盐碱环境下的桥梁结构优化设计成为规范亟待解决的问题。
2.2桥梁施工和管理水平低下。
目前国内桥梁建设的现状是工期紧、任务重、突击建设，加上野蛮施工和管理腐败很容易出现个别桥梁发生诸如突然破坏与倒塌的现象。究其原因，大多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，材料强度不足和施工工艺不合格。也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，这些都对桥梁结构耐久性造成致命的损害。更严重的是，一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，譬如钢筋保护层不足或施工现场出现严重的构件开裂问题。这些因素都会对桥梁结构的长期耐久性产生非常不利的危害。
2.3设计理论和结构构造体系的缺陷。
在桥梁设计领域，结构耐久性不足已成为一个最现实的重要问题。而实际操作中，许多设计人员往往只满足于对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的耐久性。比如结构整体性和延性不足、计算图式和受力路线不明确、混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄，等等。这些都无形中削弱了结构耐久性。此外，环境和使用条件不同，设计者对结构体系设计的要求。合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。
3需要改进的方向
3.1 注重桥梁结构细节设计
注重桥梁结构细节设计是提高混凝土结构耐久性的重要途径。要从设计角度达到增强混凝土密实度、防止或控制混凝土开裂、阻止水分的侵入以及加大混凝土保护层的厚度、防止由于混凝土保护层碳化引起钢筋钝化膜破坏的目的。
将耐久性设计内容及施工注意事项作为强制性要求在设计文件中予以明确，以规范、督促、指导施工。
适当加大构件设计的钢筋混凝土保护层厚度。混凝土碳化是钢筋锈蚀的前提。一般而言，只有保护层混凝土碳化，钢筋表层钝化膜破坏，钢筋才有可能锈蚀。目前防止钢筋锈蚀总的趋势是适当增加保护层厚度，以增加混凝土可碳化深度，从而使结构物的耐久性得到加强，保证结构在设计使用年限内功能完好。因此，加大钢筋的混凝土保护层厚度，是保护钢筋免于锈蚀、提高混凝土结构耐久性的重要措施之一
3.1 充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的
作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本來较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
3.2 重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近 20 年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，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的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。
4 结束语
综上所述，公路桥梁工程在耐久性方面的设计欠缺已经成为设计人员必须正视并且急需解决的一个大问题，另外，提高桥梁的整个结构体系以及单一构件的相关技术措施，并对超载、疲劳荷载等理论基础较为浅薄的情况进行更深入的研究。
参考文献：
[1]范立础.桥梁工程安全性与耐久性展望设计理念进展[J].上海公路.2004,1.
[2]黄静.浅析公路桥梁设计及应用[J].四川建材，2009-06-09.