公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨论文_徐思宇

公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨论文_徐思宇

徐思宇

龙建路桥股份有限公司

摘要:交通运输行业的快速发展,对公路桥梁的建设质量也提出了较高的要求,其自身的结构安全必须满足交通运输的需求,才能保障桥梁工程的使用寿命。否则,不仅会引发事故问题,还会为施工企业带来极大的经济损失。在进行桥梁工程设计时,应充分考虑到投入使用之后的应用需求,并且对桥梁结构的应力特点进行全面分析,从根本上提升公路桥梁结构的安全性与耐久性。但就当前的公路桥梁工程来看,其在安全性和耐久性方面仍然存在很多问题。文中在对其危害进行分析之后,对相应的设计方法展开研究。

关键词:桥梁设计;安全性;耐久性

一、公路桥梁设计的现状分析

在公路桥梁建设项目逐渐增多的基础上,相关设计人员已经总结出了桥梁结构设计的经验,可以实现对设计效果的进一步提升。但受到多种因素的影响,如设计人员专业素质问题,还会存在设计方面的问题,威胁桥梁结构的安全性与耐久性。此外,在进行材料选择和施工工艺设置方面也存在一定的欠缺,这也是引发桥梁安全问题的主要原因之一。要想改善公路桥梁的施工安全性和耐久性,对公路桥梁设计进行研究显得尤为重要。

二、桥梁设计中存在的安全性和耐久性问题的危害影响

1、对桥梁运营的影响

在桥梁结构的安全性和耐久性无法保障的情况下,桥梁在投入使用之后就极易出现病害问题,严重威胁桥梁的运营质量。同时,桥梁结构的安全问题也会对行车安全带来较大影响,严重的可能会出现安全事故问题,威胁人们的健康,对运营机构来说,也会带来较大的经济损失。

2、对桥梁使用的影响

据国际相关统计桥梁工程事故数据,严重的工程事故80%都是人为因素造成的,主要体现在桥梁结构的安全、质量和管理方面。一旦桥梁结构病变不能及时地维护或是拆除,那么工程就会不定时地出现垮塌,造成严重的损失。

3、对使用寿命的影响

很多新建以及改建的桥梁在不断立项同时,不断进行加固维修或是拆除使用年限桥的工程,例如我国某大桥,它是高速上的一座预应力连续梁桥,跨径组成为3联4×40m,桥梁全长495.43m,该桥因为承载能力降低,不能满足使用要求,经专家多次论证后,需进行拆除。

三、引发桥梁安全性和耐久性不足的原因分析

1、受到施工和管理水平的直接影响

桥梁出现坍塌事故所造成的影响较为严重,对交通运输和人们的生命财产安全均会带来极大影响。为此,针对此类问题需要给予足够的关注。相关人员针对以往所发生的桥梁坍塌施工进行分析,最终得出,引发此类问题的原因与施工和管理存在直接联系。在施工过程中,施工质量控制不当,材料质量不佳均是引发安全问题的主要原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,在管理方面的表现为,因确保有效的管理和监督,在施工中出现偷工减料问题,致使桥梁结构本身就存在很多安全隐患,投入使用之后,在外力和自重的共同作用下,就极易发生坍塌的事故问题。

2、结构设计问题的影响

在结构设计的过程中,一个非常重要的任务就是要选择一个更加科学合理的方案,其次就是要科学的对结构进行分析,对构件连接的方式予以设计。此外还要按照规定的安全系数和相关的指标保证结构自身的安全性。很多设计人员在工作的过程中只是能够做到结构满足设计中的安全要求,但是对结构构造和材料特性等因素都没有仔细的考虑,在这样的情况下,就会出现一些人为方面的错误或者是问题,结构的安全性也无法得到有效的保证。不同的环境和不同的条件对设计的要求也是不同的,规范当中的要求不能解决设计过程中出现的所有问题,规范的更新也无法很好的保证认识方面的更新,所以要想设计出可靠的结构,除了按照设计的要求对其操作之外,设计人员还要对结构自身的特性有一个相对科学和准确的认识。

四、提升桥梁设计安全性和耐久性的相关措施

1、科学梳理设计流程

有关混凝土结构服务寿命设计计算的方法是基于破坏概率的统计理论发展来的,参数考虑的出发点是将时间性能与承载性能结合为一个参数,那就是总荷载中包括环境对结构的作用,例如机械荷载与气候作用,气候主要包括阳光、温度、水分、污染物等;总性能包括承载力、密实性、裂缝、表面平整度等。首次在实际的耐久性设计中融入统计理论,对于混凝土结构寿命的安全系数的提升具有重要的意义。在进行混凝土耐久性参数设计中,将静态与动态性能参数有机结结合在一起,提出了基于使用寿命的耐久性设计方法。普通力学的设计静态、疲劳、动态结构尺寸,结构的初步尺寸、配筋量、混凝土的强度确定下来,耐久性设计要对结构的服务寿命和设计寿命确定下来,还要对桥梁工程建设的外部环境进行分析后确定耐久性设计。同时要确定劣化机理,根据劣化机理来确定耐久性的模型。混凝土劣化与钢筋、锈蚀程度是确定耐久性设计的参数,优化混凝土结构体系,结构要精细,同时混凝土保护层也要优化。

2、合理配置施工材料

施工材料的质量是关系整体工程质量的关键内容,在针对桥梁结构进行设计时,需要充分考虑到材料性能和特性,在确保其性能与施工标准和施工工艺相符的情况下,方能投入使用。要求在施工方案设计时,应明确表述材料采购的需求,为材料采购人员做出正确的引导,以免由于材料质量与实际工程的施工需求不符,致使工程结构的稳固性和安全性受到威胁。尤其是对于一些施工主体的材料选择需要给予足够的关注。

3、创新设计理念

有些道路桥梁因为安全问题受到社会各界的广泛关注。如今,我国工程建设中的施工单位和监理单位以及设计单位就道路桥梁问题交流越来越频繁,这种交流也促使桥梁的施工建设向更加科学化迈进。施工和监理单位可以就设计中的问题向设计单位提出来,施工和监理单位的丰富的工作工程经验能够使公路桥梁设计更加规范。在桥梁施工之前,还需要对施工技术人员进行培训,在保证公路桥梁质量的前提下,加快工程速度。

4、加强先进设计方案的借鉴

国内的公路桥梁设计主要存在的问题是结构可以正常使用,但是性能很差。为了解决桥梁存在的这些问题,就需要去认真学习国外相关桥梁的建设技术,仔细研究其桥梁建设的设计和施工方案。然后充分考虑国内现阶段的施工管理水平以及材料工艺水平来调整设计方法,从而提高公路桥梁的安全性以及耐久性。

结语:桥梁的耐久性与安全性不仅关系到了桥梁的使用效益,还直接影响到人们的生命安全。因此,要从桥梁设计理念、结构体系和构造的角度做好耐久性的设计,加强材料控制,从而提高桥梁的整体性能。

参考文献:

[1]李敏,吴坚彬,李燕.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨[J].中国水运(下半月),2013(11):305-306.

[2]张菂.浅析公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性研究[J].四川水泥,2017(7):98.

论文作者:徐思宇

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期

论文发表时间:2019/9/5

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