市政路桥安全性与耐久性设计研究论文_杨田

市政路桥安全性与耐久性设计研究论文_杨田

武汉市奥鑫市政建设公司 湖北省武汉市 430080

摘要:在我国城市化进程不断发展的过程中,不仅带动了各行各业的迅速发展,同时城市人口数量也迅速攀升,并给城市交通带来了不小的压力。因此,为了方便人们的正常出行,加强桥梁工程的建设是很有必要的,而这也是经济建设中的重要环节。但是在实践中,道路桥梁的安全与耐久性设计中依然会存在一些弊端,使整个道路桥梁工程的安全性以及使用寿命难以达到预期。基于此,将市政道路桥梁工程安全与耐久性设计作为研究重点,是新形势下提高自身道路桥梁工程建设水平的重要举措。

关键词:市政路桥;安全性;耐久性;设计

引言

市政道路桥梁在我国的城市化发展中发挥了关键的作用,然而市政道路桥梁在设计时其安全问题与耐久性的问题越来越突出,造成市政道路桥梁的质量无法得到保证文章主要对市政道路桥梁存在的安全性与耐久性问题进行研究,并提出相关的改进对策。以期对观者具有一定的启发作用。

1安全性及耐久性在道路桥梁设计中的重要性

从改革开放以来,我国交通建设快速发展,无论从规模和数量上都在全世界各国和地区中名列前茅。但相应的,社会发展进程中对于交通的质量、功能也提出了更高的要求。其中,道路桥梁的“安全性”主要从道路桥梁结构和承载能力两个方面去考虑,现实中对道路桥梁的质量评定依据主要包括结构合理性、结构重要系数、结构负载组合等,安全模型和采集数据样本也充分考虑了应力、扭矩、弯矩等指标。而道路桥梁的“耐久性”则主要考虑的是道路桥梁在正常使用情况下的极限状态,理论上的“耐久性”可以从材料、工艺、成分含量、施工工艺等方面分析。道路桥梁安全性和稳定性是同一个问题的两个方面,任何一个方面出现问题都会对人民群众生命财产安全造成威胁。同时,道路桥梁项目一般都具有投资大、周期长、影响面广的特征,如果缺乏科学完善的事前规划设计,那么在现场施工过程中就容易造成秩序混乱、交叉施工等现象,严重影响经济效益和社会效益的平衡。结合大量文献分析和实践调查显示,我国道路桥梁设计中对于安全性、耐久性的关注程度并不高,更多的是针对经济利益最大化的考虑,这就导致严重的设计缺陷出现。

2市政道路桥梁工程项目出现的的问题

2.1市政道路桥梁的安全性不高

市政道路的桥梁工程项目在进行施工的过程中,因为施工的技术以及相关的工艺还无法达到最高的水平,使得市政道路的桥梁出现一定的安全问题。相关的调查表明,我国很多的市政桥梁都存在一定的安全问题。虽然国家正在逐渐提升对桥梁的维修水平,也投入的很多的人力物力,还包括相关的经费,然而由于相关的建设理念的作用,对于桥梁的建设重视对其的施工工作,维护工作没有被关注,使得桥梁的保养与维修的工作很难有效实现,造成道路桥梁出现安全隐患问题,其使用的寿命与安全问题得不到保证。

2.2抗震结构设计不足

在路桥结构设计中,需要重点关注结构的抗震设计。由于我国大部分地区处于地震区,不符合抗震规范要求的桥梁结构抗震设计,可能在地震灾害发生时,无法承受地震对路桥结构造成的破坏。同时,对路桥工程的重要结构抗震设计研究所,特别是中小桥梁不进行桥梁抗震设计,抗震设计模型与实际结构有一定的偏差,结果在抗震设计和实际模型抗震性能差异较大。或在抗震设计中,采用较低的抗震设防标准或抗震设防烈度不符合抗震要求,致使结构抗震设计出现安全隐患。

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2.3市政道路桥梁的耐久性不足

市政道路桥梁在建设过程中使用的建筑材料一般都是钢筋和相关的混凝土,道路桥梁在进行使用的过程中,因为会长时间受到很大的负荷和压力,还有部分的外界环境的作用,比如,桥梁所在地的气候与环境等影响因素,在雨水较多的季节很容易出现水灾,并且市政道路桥梁的维护工作没有做到位,非常容易造成桥梁道路的老化问题,严重甚至出现变形现象,如果还得不到维护,最终使得桥梁的结构出现问题。

3市政道路桥梁设计施工的对策分析

3.1加强对市政道路桥梁的安全性设计

(1)重视道路桥梁的疲劳损伤问题。对桥梁进行规划与设计的时候,要了解建设桥梁地区的实际的地质状况与水文的特征,对于桥梁施工过程中可能导致出现疲劳损伤的因素进行有效辨别,进而在设计中避免这些因素对桥梁的影响,使得桥梁的设计更加科学。此外,要提高道路桥梁的荷载水平,需要对道路桥梁的结构应力进行全面的研究,利用最为先进的建筑设备与施工技术来对桥梁进行建设,通过这种方式尽可能降低道路桥梁的疲劳损伤问题。(2)强化对设计施工的管理。随着科技的发展,已经出现了很多新型的建筑材料与技术,在对桥梁进行设计的过程中需要融入这些新的技术与工艺,使其得到有效的应用。设计工作人员也要不断更新设计观念与设计方法,逐渐提升自身的设计质量与水平。设计工作是一个非常关键的环节,需要在设计过程中根据相关的设计规范与要求,通过专业的设计工作人员和管理人员以及专业的桥梁施工人员共同结合在一起,这样才能使得设计的方案可以与实际的现场环境相适应。必要的时候要强化对专业设计工作者的专业技能培训与职业道德教育,提升他们的职业素养与专业水平。

3.2抗震结构的优化设计

道路桥梁的抗震设计中,需要对抗震模型受力较为薄弱部位进行截面验算,并对大、特大型桥梁结构,选用合适的隔震设计措施,具体如下:(1)建立有限元模型。针对大桥、特大桥结构,需要利用SAP2000有限元分析软件建立模型,在有限元模型建立时,主梁结构、墩柱结构需要以实际尺寸建模,一些附属设施,例如支座、桥面铺装、横隔板等结构需要转换成质量,增加到有限元模型,确保有限元模型与实际结构相互吻合。与有限元结构的抗震分析,梁、墩和其他关键部件,正截面强度验算软件进行计算,确保满足抗震要求的强度,以保证结构满足抗震设计规范要求。(2)采用隔震设计。一些重要的桥梁结构在抗震设计时,为了降低桥墩地地震响应,可以在桩顶设置隔震支座,或者在梁端、桥塔位置设置粘滞流体阻尼器,增加桥梁结构的纵横向抗震性能,提高结构的自振周期,避免和地震灾害发生共振现象,从而提高桥梁的抗震性能。(3)采用地震结构类型。在桥梁结构抗震设计中,为了提高桥梁的抗震稳定性,在适当的结构形式的基础上,提高结构的整体稳定性,提高结构抗扭性能的抗震水平。

3.3提高对道路桥梁安全与耐久性设计的重视

道路桥梁工程不管是在建设期间还是使用过程中,都会不可避免的受到环境乃至有毒化学物质的作用,同时还极易受到人为因素、超载、疲劳、地震、车辆等外部作用影响,再加上构筑道路桥梁工程材料的性能会随着时间的推移而有所退化,使得工程结构势必会发生劣化或者损伤。而分析总结以往道路桥梁工程病害案例可以发现,除了材料与施工等方面的问题,提高道路桥梁结构的耐久性,才是保证工程安全的基本要素。所以,在设计环节,相关设计人员需要首抓道路桥梁的安全性以及耐久性,并且在实际施工过程中,不断向施工人员宣传安全性以及耐久性的重要性。之后在施工作业时,不定期的对道路桥梁的安全性以及耐久性进行检验,提高其安全系数,延长使用寿命。

结语

总之,道路桥梁工程作为我国城市建设体系中的重要一员,其安全性以及耐久性一直是评判一个路桥工程项目成败的重要指标。所以,在设计环节,应该提高对道路桥梁安全与耐久性设计的重视,加强对疲劳损伤的研究,注重结构以及构件的选型,从而在保证道路桥梁安全与耐久性设计可行性以及科学性的前提下,为今后开展设计工作奠定基础。

参考文献

[1]杨树军,梁换艳.从安全性与耐久性分析城市路桥的设计与施工[J].产业与科技论坛,2015,07:54-55.

[2]尚月.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].中国建材科技,2015,04:117-118.

论文作者:杨田

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期

论文发表时间:2018/1/19

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