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          橋梁工程設(shè)計中的安全性和耐久性問題

          新聞時間:2018-05-04 文章來源: 文章作者:ztcjjt
          橋梁的安全性和耐久性是整個橋梁工程項目的重點工作,也是一直困擾設(shè)計、施工人員的工作難點,直接影響著橋梁的正常使用功能和人民生命財產(chǎn)的安全。隨著近年來橋梁事故的頻發(fā),橋梁設(shè)計的安全性和耐久性問題更是引起了媒體、公眾的廣泛關(guān)注和討論。本文就橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的影響因素進行分析,研究和探討、解決和提高橋梁安全性和耐久性的設(shè)計措施,以便能更好的保證橋梁建設(shè)和使用的安全、合理,確保橋梁的設(shè)計使用年限,推動我國橋梁建設(shè)事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
            關(guān)鍵詞:橋梁工程設(shè)計;安全性;耐久性
            橋梁的安全性和耐久性是整個橋梁工程項目的重點工作,直接影響著橋梁的正常使用功能和人民生命財產(chǎn)的安全。近年來,我國接連發(fā)生橋梁倒塌事故,造成了嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失,橋梁設(shè)計的安全性和耐久性也隨之成為媒體和公眾廣泛關(guān)注和討論的熱門話題。目前,我國現(xiàn)行的相關(guān)標準、規(guī)范對橋梁設(shè)計的原則要求是“安全、適用、經(jīng)濟、美觀和有利環(huán)保”,基本上涵蓋了人們所重視和關(guān)心的重要問題。然而,縱觀這幾年橋梁倒塌事故的原因,大多是因為橋梁設(shè)計的欠合理、耐久設(shè)計沒有明確說明、數(shù)據(jù)計算錯誤、施工偷工減料等原因。因此,設(shè)計人員在進行橋梁設(shè)計時必須要注重安全性和耐久性的設(shè)計,在設(shè)計上確保橋梁使用的安全、合理,滿足橋梁的設(shè)計使用年限,推動我國橋梁建設(shè)事業(yè)的健康良性發(fā)展。文章就橋梁設(shè)計中安全性和耐久性的影響因素進行分析,研究和探討、解決和提高橋梁安全性和耐久性的設(shè)計措施,以便能更好的確保橋梁建設(shè)使用的安全、合理,滿足橋梁的設(shè)計使用年限。
            一、影響橋梁安全性和耐久性的因素
            影響橋梁工程安全性和耐久性的因素主要包括下面兩個方面。
            1、缺乏完善的設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)體系
            在橋梁工程的設(shè)計過程中,缺乏相關(guān)的安全、耐久設(shè)計理念,對結(jié)構(gòu)構(gòu)造的設(shè)計體系不完善,造成了橋梁安全性、耐久性較差。結(jié)構(gòu)設(shè)計首先是在滿足使用功能的前提下,選擇經(jīng)濟合理的橋梁結(jié)構(gòu)方案,其次是對結(jié)構(gòu)分析并進行構(gòu)造設(shè)計,同時要依據(jù)有關(guān)規(guī)定的可靠性指標和安全系數(shù)進行設(shè)計,以確保結(jié)構(gòu)的安全、可靠。然而,有些設(shè)計人員在設(shè)計中生搬硬套比較嚴重,設(shè)計與施工相脫節(jié),造成設(shè)計環(huán)節(jié)頻繁出現(xiàn)人為錯誤,降低了橋梁的安全性和耐久性。例如,有的設(shè)計受力路線或者計算圖式不明確,造成局部應力過大;有的設(shè)計未能充分考慮施工工況,導致施工過程出現(xiàn)問題;有的結(jié)構(gòu)設(shè)計的延展性和整體性不足,冗余性?。挥械脑O(shè)計的混凝土強度偏低、鋼筋的選擇過細,保護層厚度過薄等等都降低了結(jié)構(gòu)的安全性,影響到橋梁工程的耐久性。
            2、 施工、養(yǎng)護、管理的水平偏低
            橋梁出現(xiàn)破壞與倒塌事故,一個共同的原因就是施工質(zhì)量沒有達到設(shè)計和規(guī)范的要求,較為典型的問題主要有偷工減料、以次充好、施工工藝不合格等。其次,橋梁結(jié)構(gòu)建成后的養(yǎng)護工作不到位,導致混凝土的老化加快,鋼筋的銹蝕等。再者,橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)權(quán)部門的管理不善和公眾安全意識的淡薄,更是對橋梁工程的安全性造成致命的影響,使橋梁工程遠遠達不到預期的使用壽命。例如,船舶撞擊橋梁和汽車超載問題等。
            二、設(shè)計提高橋梁安全性和耐久性的措施
            針對橋梁工程中出現(xiàn)的安全性和耐久性差的問題,在設(shè)計時應采取以下幾個方面的措施來提高和改善橋梁使用的安全,延長其使用壽命。
            1、依據(jù)實際情況,設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)方案
            符合使用要求和施工條件的結(jié)構(gòu)方案,能夠有效的提高橋梁的使用安全性和耐久性。因此,在進行橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計時,要根據(jù)施工建設(shè)的實地環(huán)境,結(jié)合工程的使用要求,設(shè)計選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。通常情況下,一般橋梁首選造價經(jīng)濟、施工簡便、預制配件標準化的標準跨徑的預制拼裝結(jié)構(gòu),條件受限時可選擇現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和大跨徑常規(guī)結(jié)構(gòu)。不宜過分追求景觀、地標建筑、長官意愿而采用特殊結(jié)構(gòu),增加工程造價且存在一定的安全隱患。
            2、設(shè)計選用材料時要本著科學、合理的原則
            目前,國內(nèi)的橋梁大多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因此鋼筋混凝土的合理使用和施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)工程的安全性、適用性和耐久性?;炷敛牧系呐渲脴?gòu)成是決定混凝土耐久性的重要因素,其水泥砂漿的強度、水灰配置比例等都對它的安全性、耐久性有著較大的影響。因此,設(shè)計人員在進行設(shè)計時,必須嚴格按照有關(guān)規(guī)范和標準的要求來設(shè)計和選擇施工材料和匹配比例,適當增加鋼筋混凝結(jié)構(gòu)層上保護層厚度,控制伸縮縫的設(shè)置和寬度,科學合理的選擇實際需求的建筑材料,使橋梁工程既能達到使用安全和期限的標準要求,又能提高它的經(jīng)濟效益。
            3、加強對橋梁疲勞損傷問題的設(shè)計
            橋梁在實際使用中所承受的風荷載和車輛荷載都是能夠在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生變化循環(huán)應力的動荷載,對橋梁結(jié)構(gòu)造成疲勞損傷的積累。這些損傷在長期的作用下會導致橋梁部件結(jié)構(gòu)形成宏觀裂縫,引起橋梁結(jié)構(gòu)、材料的斷裂,造成嚴重的人員和經(jīng)濟損失。因此,在設(shè)計過程中要注意加強選用材料的均勻性和連續(xù)性,針對重點關(guān)鍵部位進行抗疲勞設(shè)計,最大程度的減輕橋梁在使用過程中的疲勞損傷,提高它的使用安全性和耐久性。 

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