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摘要:在进行桥梁设计的过程中,应充分的将可靠性问题融入设计之中,这能够对桥梁质量的问题作出直接的改善,相关桥梁设计人员应充分的重视桥梁可靠性的设计问题,主动的对其中问题进行研究,找出合理的解决措施,并积极的与发达国家的桥梁设计进行对比借鉴,提高桥梁设计可靠性,不断的加强桥梁设计的施工管理,针对性的培养更多的专业技术人员,使我国的桥梁设计得到进一步的发展。为促进桥梁工程质量的提升奠定坚实基础。
关键词:桥梁设计;设计标准;可靠性措施
中图分类号:K928文献标识码: A
一、桥梁工程可靠性不合理的原因分析
1、桥梁管理、施工水平较低
由于部分城市的桥梁建造材料存在一定质量问题,且无法达到与桥梁建材相关的标准与要求, 最终造成该类城市经常发生新建桥破坏、坍塌事件。除此之外,由于相关政府部门的管理水平较低,造成桥梁建筑行业内部秩序混乱,这在一定程度上严重影响了桥梁设计的可靠性。如桥梁建筑材料缺乏相应强度,无法满足施工要求,同时,桥梁施工部门未遵从规范要求,开展桥梁修建工作,而是用低质量材料代替高质量材料,促使施工单位一度出现偷工减料的现象,加大了桥梁潜在的安全性、可靠性问题。
2、桥梁设计标准定位较低
随着社会经济建设的加快,推动了我国的交通运输业的发展,目前我国的桥梁工程承载性能要求也进行了相应的提升,而在一些城市中,仍使用传统的低定位的桥梁设计标准,随着交通运输量的日益增加,导致了传统标准的桥梁设计不能满足相关的要求,桥梁工程的可靠性难以得到保障,也严重的威胁了人们的出行的安全与国家财产的安全。
3、桥梁缺乏耐久性
目前,我国具体桥梁设计中,存在此种趋势:桥梁设计中较多的考虑桥梁的结构强度, 而较少提到甚至完全忽视桥梁耐久性的重要作用,致使相关工作人员只是关注桥梁耐久性的概念,而不能完全理解耐久性的对提升桥梁可靠性的实际意义。同时,部分桥梁设计规范中,既没有明确指出桥梁的使用期限, 也没有针对桥梁的耐久性问题,进行深入设计,即工作人员尚未在设计程序、使用环境、结构与材料方面,做出明确规定,无法保障桥梁的耐久性。
4、施工的过程中,存在不规范操作
在我国,时常出现有公路桥梁耐久性能以及安全性能极差的现象,通常情况下,我们认为这是因为施工过程中,操作过于野蛮,以及相关管理人员在进行相关的管理过程中,管理散漫、腐败所致。针对桥梁建成后在较短时间内便发生的倒塌或者是突然性的破坏等事故,大多情况下是因为施工过程中,施工的操作以及相关管理并没有达到规范要求,一般情况下,其主要的原因便是因为材料本身的以次充好以及施工工艺落后等原因。当然,也有较多的施工队伍在实际施工过程中,偷工减料所导致的,这些都严重的导致了整个桥梁工程的安全性受损。
二、提高桥梁设计可靠性的措施分析
1、建立、健全桥梁设计的法律规范
市场经济也是法治经济,只有严格依照法律规定的程序和规范才能达到事半功倍的效果。“无规矩不成方圆”,要想将桥梁设计引入正轨提高桥梁结构的耐久性,就必须制定相关的法律、法规,并保证对这些法律、法规的有效管理和实施,从而保证在桥梁设计过程中有法可依,只有严格依法办事才能确保桥梁建设的效率和桥梁的质量。桥梁质量的提高是橋梁建设的目的,想要加快桥梁建设的速度和步伐并缩短工期,加快桥梁建设工程的质量势在必行。
2、正确的理解桥梁寿命期
在对桥梁设计进行施工中,应突破传统的仅满足桥梁荷载强度的设计观念,朝着不仅满足桥梁荷载强度,也应充分的提高桥梁的使用寿命的设计理念发展,并达到国际先进的设计程度。桥梁建筑业只有充分的理解和认识桥梁工程的使用寿命期,保证在桥梁施工中能够得到质的转变,并研究相应的结构重要性的措施。如,目前我国桥梁设计的使用基准期为100年,但在桥梁的设计过程中不能有效的保证桥梁设计数据的准确性,因此需要在平常进行多次数据试验进行模拟,才能确定设计数据是否准确。确定桥梁的寿命期后,则可进行桥梁工程的施工规范、设计及实施,并重视其中相关信息的分析,只有这样再能建设出优质的桥梁工程,保证其使用寿命与设计相符。
3、重视运营超载现状
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。
4、引进先进经验和成果
在我国桥梁设计中,普遍存在着一个共性的问题,就是桥梁结构的正常使用性能不足,比如桥梁的线形不平顺、接头易跳车、振动过大、结构开裂和变形过大等,同时国内桥梁的耐久性和安全性方面也存在着一定的问题。为了更好的解决这些问题,我们需要认真的吸收国外关于桥梁设计方面的先进经验,同时对一些优秀的设计和施工案例进行深入的研究,只有这样才能迅速的提高我国桥梁设计可靠性和耐久性的水平。
5、关注桥梁使用的环境因素
在桥梁结构的设计中以及具体的现场施工中要采取必要措施,来隔绝或是尽量减少桥梁周边环境因素对桥梁的影响,尤其是对桥梁混凝土结构、钢筋结构的影响,比如在富含氯离子的沿海条件下,要特别关注和防范氯离子对桥梁结构的警示作用,通常采取的措施是在桥梁结构设计时引入一定的坡面或引入合理的排水系统,并在混凝土桥面板和路面层之间引入具有可靠防水性能的防水层结构设计,以避免雨水下渗而对桥梁结构造成侵蚀。
三、桥梁设计可靠性设计需要重视的关键点
1、重视汽车超载问题的研究
汽车超载主要有三种情况:其一是超龄负载运营;其二是车流量超过原设计;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。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工作状态发生变化。从而导致桥梁本身的安全性能极大程度的降低。
2、重视桥梁疲劳损伤问题的研究
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,这些微小缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹得不到有效控制,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,但其带来的后果是灾难性的。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。
结束语
随着城市建设的不断深入,城市桥梁在城市中应用越来越广泛,不仅为人们的出行带来了巨大的便利,同时还可以给人一种美的享受。但是在城市桥梁设计时,由于对荷载或结构抗震等分析不够全面,非常容易导致城市桥梁施工过程或使用过程中出现各种问题,从而给人们的生命及财产安全带来威胁,因此,在城市桥梁设计时对相关的问题进行有效地分析和解决就显得非常有必要。
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,2013,02:280-281.
[2]阿布来提·卡德尔.提高桥梁设计可靠性措施探讨[J].黑龙江交通科技,2013,06:111.
[3]郑学伦.提高桥梁设计可靠性的措施[J].科技创新与应用,2012,22:156.
关键词:桥梁设计;设计标准;可靠性措施
中图分类号:K928文献标识码: A
一、桥梁工程可靠性不合理的原因分析
1、桥梁管理、施工水平较低
由于部分城市的桥梁建造材料存在一定质量问题,且无法达到与桥梁建材相关的标准与要求, 最终造成该类城市经常发生新建桥破坏、坍塌事件。除此之外,由于相关政府部门的管理水平较低,造成桥梁建筑行业内部秩序混乱,这在一定程度上严重影响了桥梁设计的可靠性。如桥梁建筑材料缺乏相应强度,无法满足施工要求,同时,桥梁施工部门未遵从规范要求,开展桥梁修建工作,而是用低质量材料代替高质量材料,促使施工单位一度出现偷工减料的现象,加大了桥梁潜在的安全性、可靠性问题。
2、桥梁设计标准定位较低
随着社会经济建设的加快,推动了我国的交通运输业的发展,目前我国的桥梁工程承载性能要求也进行了相应的提升,而在一些城市中,仍使用传统的低定位的桥梁设计标准,随着交通运输量的日益增加,导致了传统标准的桥梁设计不能满足相关的要求,桥梁工程的可靠性难以得到保障,也严重的威胁了人们的出行的安全与国家财产的安全。
3、桥梁缺乏耐久性
目前,我国具体桥梁设计中,存在此种趋势:桥梁设计中较多的考虑桥梁的结构强度, 而较少提到甚至完全忽视桥梁耐久性的重要作用,致使相关工作人员只是关注桥梁耐久性的概念,而不能完全理解耐久性的对提升桥梁可靠性的实际意义。同时,部分桥梁设计规范中,既没有明确指出桥梁的使用期限, 也没有针对桥梁的耐久性问题,进行深入设计,即工作人员尚未在设计程序、使用环境、结构与材料方面,做出明确规定,无法保障桥梁的耐久性。
4、施工的过程中,存在不规范操作
在我国,时常出现有公路桥梁耐久性能以及安全性能极差的现象,通常情况下,我们认为这是因为施工过程中,操作过于野蛮,以及相关管理人员在进行相关的管理过程中,管理散漫、腐败所致。针对桥梁建成后在较短时间内便发生的倒塌或者是突然性的破坏等事故,大多情况下是因为施工过程中,施工的操作以及相关管理并没有达到规范要求,一般情况下,其主要的原因便是因为材料本身的以次充好以及施工工艺落后等原因。当然,也有较多的施工队伍在实际施工过程中,偷工减料所导致的,这些都严重的导致了整个桥梁工程的安全性受损。
二、提高桥梁设计可靠性的措施分析
1、建立、健全桥梁设计的法律规范
市场经济也是法治经济,只有严格依照法律规定的程序和规范才能达到事半功倍的效果。“无规矩不成方圆”,要想将桥梁设计引入正轨提高桥梁结构的耐久性,就必须制定相关的法律、法规,并保证对这些法律、法规的有效管理和实施,从而保证在桥梁设计过程中有法可依,只有严格依法办事才能确保桥梁建设的效率和桥梁的质量。桥梁质量的提高是橋梁建设的目的,想要加快桥梁建设的速度和步伐并缩短工期,加快桥梁建设工程的质量势在必行。
2、正确的理解桥梁寿命期
在对桥梁设计进行施工中,应突破传统的仅满足桥梁荷载强度的设计观念,朝着不仅满足桥梁荷载强度,也应充分的提高桥梁的使用寿命的设计理念发展,并达到国际先进的设计程度。桥梁建筑业只有充分的理解和认识桥梁工程的使用寿命期,保证在桥梁施工中能够得到质的转变,并研究相应的结构重要性的措施。如,目前我国桥梁设计的使用基准期为100年,但在桥梁的设计过程中不能有效的保证桥梁设计数据的准确性,因此需要在平常进行多次数据试验进行模拟,才能确定设计数据是否准确。确定桥梁的寿命期后,则可进行桥梁工程的施工规范、设计及实施,并重视其中相关信息的分析,只有这样再能建设出优质的桥梁工程,保证其使用寿命与设计相符。
3、重视运营超载现状
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。
4、引进先进经验和成果
在我国桥梁设计中,普遍存在着一个共性的问题,就是桥梁结构的正常使用性能不足,比如桥梁的线形不平顺、接头易跳车、振动过大、结构开裂和变形过大等,同时国内桥梁的耐久性和安全性方面也存在着一定的问题。为了更好的解决这些问题,我们需要认真的吸收国外关于桥梁设计方面的先进经验,同时对一些优秀的设计和施工案例进行深入的研究,只有这样才能迅速的提高我国桥梁设计可靠性和耐久性的水平。
5、关注桥梁使用的环境因素
在桥梁结构的设计中以及具体的现场施工中要采取必要措施,来隔绝或是尽量减少桥梁周边环境因素对桥梁的影响,尤其是对桥梁混凝土结构、钢筋结构的影响,比如在富含氯离子的沿海条件下,要特别关注和防范氯离子对桥梁结构的警示作用,通常采取的措施是在桥梁结构设计时引入一定的坡面或引入合理的排水系统,并在混凝土桥面板和路面层之间引入具有可靠防水性能的防水层结构设计,以避免雨水下渗而对桥梁结构造成侵蚀。
三、桥梁设计可靠性设计需要重视的关键点
1、重视汽车超载问题的研究
汽车超载主要有三种情况:其一是超龄负载运营;其二是车流量超过原设计;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。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工作状态发生变化。从而导致桥梁本身的安全性能极大程度的降低。
2、重视桥梁疲劳损伤问题的研究
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,这些微小缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹得不到有效控制,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,但其带来的后果是灾难性的。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。
结束语
随着城市建设的不断深入,城市桥梁在城市中应用越来越广泛,不仅为人们的出行带来了巨大的便利,同时还可以给人一种美的享受。但是在城市桥梁设计时,由于对荷载或结构抗震等分析不够全面,非常容易导致城市桥梁施工过程或使用过程中出现各种问题,从而给人们的生命及财产安全带来威胁,因此,在城市桥梁设计时对相关的问题进行有效地分析和解决就显得非常有必要。
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,2013,02:280-281.
[2]阿布来提·卡德尔.提高桥梁设计可靠性措施探讨[J].黑龙江交通科技,2013,06:111.
[3]郑学伦.提高桥梁设计可靠性的措施[J].科技创新与应用,2012,22:156.