白瑾
(山西省公路局太原分局勘測(cè)設(shè)計(jì)所,山西 太原 030000)
在我國(guó)目前來說,我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)的思想與橋梁的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還不夠完善,而在橋梁設(shè)計(jì)的空間中,我們所要關(guān)注的經(jīng)常是橋梁的施工和在使用時(shí)的安全度的實(shí)際的問題,而這些也是我們有需要改進(jìn)地方。人人都想要選擇經(jīng)濟(jì)的、合理的結(jié)構(gòu)形式,但最重要的任務(wù)是除橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題以外,還要注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連接,并采用規(guī)范的安全制度以確保安全的結(jié)構(gòu)性,這對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)研究具有重要的實(shí)際的意義。
我國(guó)橋梁建設(shè)的一個(gè)突出問題就是常常缺乏必要的前期準(zhǔn)備、視察與考證。而在橋梁的建造和使用過程中,環(huán)境對(duì)它的影響往往也不能忽視,而且在橋梁的使用過程中,我們往往也要考慮到它還要承受著各種車輛超載的重壓,極易造成疲勞的現(xiàn)象,與此同時(shí),橋梁的建造過程中采用的材料自身性能往往也會(huì)不斷出現(xiàn)退化的狀況,由此,導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)在不同的程度上的的損傷和老化。
在20世紀(jì)90年代,人們對(duì)開始重視結(jié)構(gòu)的耐久性的研究,而從這些研究的絕大多數(shù)的材料和統(tǒng)計(jì)的不同情況來看,對(duì)怎樣改善橋梁耐久性的問題往往被人們忽略。很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),人們忽略了對(duì)構(gòu)造和細(xì)節(jié)的處理問題,而在結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法的研究的方面上下功夫。我們都知道的結(jié)構(gòu)的耐久性與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著其本質(zhì)的不同之處,通過長(zhǎng)時(shí)間的研究與實(shí)踐很清楚地表明了,對(duì)于橋梁的安全運(yùn)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用的就是結(jié)構(gòu)耐久性。
有些單位為了搶工期、追求施工進(jìn)度的結(jié)果使用了早強(qiáng)水泥。這種水泥配制的混凝土的使用早期強(qiáng)度增長(zhǎng)的確很快,但是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和后期的強(qiáng)度發(fā)展不好,耐久性會(huì)變得較差。因此,需要努力把耐久安全性的研究從定性的分析到定量的分析上考慮。
眾所共知,載重的車輛會(huì)在橋梁的內(nèi)部接連不斷的產(chǎn)生壓力,這不僅會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng),還將導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)的疲勞以至于所能承受的損傷的問題。而我們?cè)诮ㄔ斓倪^程中,所使用的材料又都不是很均勻的,使用的材料的本身也存在著許許多多的毛病,所以在日常的不斷地強(qiáng)壓的作用下,會(huì)逐漸擴(kuò)大這些細(xì)小的毛病,久而久之便融匯在一起對(duì)橋梁造成損傷,最終在材料中形成很鮮明的裂紋。如果所造成的明顯的裂紋得不到有效均衡的控制,那么,就很有可能會(huì)造成材料及結(jié)構(gòu)的斷裂的現(xiàn)象。人們往往會(huì)忽視這一點(diǎn),因?yàn)橐婚_始出現(xiàn)的疲勞損傷的現(xiàn)象不容易被人們檢查到,可是它帶來的嚴(yán)重后果是人們預(yù)料不到的,所以,我們要高度重視對(duì)疲勞損傷的研究。
疲勞損傷是橋梁設(shè)計(jì)中的核心問題,而混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁的疲勞損傷是非常嚴(yán)重的,但是我們還需對(duì)腐蝕的鋼筋混凝土構(gòu)件的動(dòng)態(tài)性能和疲勞性能加強(qiáng)研究。還要對(duì)重要的部位疲勞而導(dǎo)致失去功效的問題加以重視。
大家都知道,橋梁超載是我國(guó)公路運(yùn)輸中較為普遍的現(xiàn)象。尤其是老橋超齡負(fù)載運(yùn)營(yíng)、實(shí)際車流量等等,這些原因都大大增加了設(shè)計(jì)荷載的變化和交通量,而車輛使用者違法超載營(yíng)運(yùn)則是違規(guī)的超載問題,所以引起橋梁的疲勞問題的關(guān)鍵之所在是有關(guān)橋梁的超載。我們可以試想,如果橋梁超載將會(huì)大大增加橋梁疲勞的大面積的幅度,從而使橋梁的損傷增加,最后將出現(xiàn)由于超載而引起的結(jié)構(gòu)性的嚴(yán)重破壞事故的發(fā)生。其次,因?yàn)槌d給橋梁內(nèi)部造成的嚴(yán)重?fù)p傷不能及時(shí)得到恢復(fù),使得橋梁不能在正常載重下進(jìn)行工作,迫使橋梁所能承受的能力產(chǎn)生不斷地變化,這樣橋梁的安全性和耐久性會(huì)受到極其嚴(yán)重的迫害。
為了避免在造成橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量上出現(xiàn)弊端的問題,那我們的設(shè)計(jì)人員就要根據(jù)實(shí)際的情況考慮設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀,以免造成樁基位置較低,施工的困難等不應(yīng)出現(xiàn)的后果,從而保證橋梁的質(zhì)量從而適當(dāng)?shù)靥岣邩蛄旱臉?biāo)準(zhǔn)高度。
對(duì)于地基上帶基樁的鋼筋混凝土的壓力計(jì)算按照深層去考慮??墒侨杂泻艽蟮谋锥舜嬖跇蛄簶?gòu)造設(shè)計(jì)上。引起人們關(guān)注的問題是,普通橡膠支座卻被設(shè)在了伸縮縫處,這樣以來是極其危險(xiǎn)的,我個(gè)人認(rèn)為應(yīng)將橡膠活動(dòng)的支座放在橋梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)上,天長(zhǎng)日久在汽車荷載作用下將會(huì)出現(xiàn)裂縫拉斷的現(xiàn)象,可想而知一般的橡膠支座在使用上很大程度地影響了結(jié)構(gòu)的安全和長(zhǎng)久性。在有關(guān)部門如果發(fā)現(xiàn)問題就要及時(shí)與業(yè)主聯(lián)系建議必須進(jìn)行支座的變換。
對(duì)于橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量設(shè)置為與路線正交的形式,這樣會(huì)減小長(zhǎng)度,要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)有伸縮的縫隙,以此來縮短受拉區(qū)的長(zhǎng)度,從而,減小收縮變形量,控制橋梁的斜向裂縫的發(fā)生。
橋梁是生命線的工程,所以它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該有更高的整體牢固功能。橋梁除了具有足夠的承載能力以外,它的結(jié)構(gòu)安全性還需要整體的牢固性加以保證。而我們的設(shè)計(jì)人員習(xí)慣了對(duì)著規(guī)范的條文辦事,他們只是重視單一的承載能力的強(qiáng)度的驗(yàn)算問題,經(jīng)常忽視整體的牢固性在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的特殊重要的意義所在。所以至今不能加以全面調(diào)整。
在我國(guó)雖然規(guī)范可靠度方法已使用數(shù)十年。但事實(shí)已經(jīng)表明,它不但沒有給結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)帶來明顯效果,其實(shí)也沒有對(duì)設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生更大的吸引力,恰恰相反,在一些人的頭腦中已經(jīng)造成了概念的混淆。
那么,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和材料質(zhì)量上存在著很大的差距,在這種現(xiàn)實(shí)的條件下,要實(shí)現(xiàn)足夠安全可靠的、能從整體上滿足現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)工程是很難想象的。
首先,我們需要對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度進(jìn)行系統(tǒng)的分析。也就是要根據(jù)結(jié)構(gòu)各種破壞的水平的不同,采取可靠度來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法的檢驗(yàn),也就是說系統(tǒng)可靠度分析研究的內(nèi)容非常豐富,難度也是比較大的。
其次,我們?nèi)怂斐傻牟铄e(cuò)來進(jìn)行分析。我們目前所關(guān)注的熱點(diǎn)之一是設(shè)計(jì)、施工、使用等環(huán)節(jié)中人所造成的差錯(cuò),這不是由荷載、強(qiáng)度所造成而是人為的。而在橋梁設(shè)計(jì)中還有模糊隨機(jī)可靠度還需要完善和發(fā)展。
綜上所述,在橋梁的設(shè)計(jì)過程中,它既是一項(xiàng)復(fù)雜的工程又是一個(gè)很系統(tǒng)的工程。要想使橋梁的工程不出現(xiàn)問題,這就要靠橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)人員,不僅要具備豐富的理論知識(shí),還要更多的掌握和積累一些基本的地質(zhì)知識(shí),不要因主觀的想法對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生不必要的影響。我們實(shí)際的橋梁的設(shè)計(jì)過程中要遇到許多有待解決的重大的理論問題。和一些細(xì)微的問題,還需要我們進(jìn)行細(xì)致的研究與探索。
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