劉剛
(正業(yè)勘測設計集團有限公司,哈爾濱 150001)
橋梁設計事關橋梁功能、質量、耐久性、結構等重要方面,是形成橋梁質量的關鍵初始環(huán)節(jié),如果在橋梁設計中不考慮施工環(huán)境、技術因素、結構因素,就會導致盲目設計問題的出現,不但影響橋梁施工質量,更會影響橋梁運行安全。應該從橋梁設計的實際出發(fā),明確橋梁設計中各種常見問題,通過規(guī)范的應用、原則的堅持、關鍵的突出、結構的強化等方法,全面提高橋梁設計質量。
當前結構越來越復雜、跨越距離越來越遠、功能越來越多的橋梁正在出現,在提高交通通行能力和確保行車便捷的基礎上,正在發(fā)揮著改善生活質量、加速經濟建設的作用,這就需要橋梁設計者不斷提高各方面的能力,以此來滿足社會、生活、交通、公路等各方面的需要。
隨著經濟建設的不斷變化與發(fā)展,人們生活質量在逐漸提高,橋梁設計的難度也在增大,這會產生橋梁設計問題,應該對橋梁設計工作進行全面分析,以達到對相關問題的防范。目前,橋梁設計存在的主要問題有以下幾個。
結構體系是橋梁設計的關鍵,也是橋梁的核心部分,是整個橋梁建設中最為重要的部分。結構設計如果存在問題,則會直接影響橋梁相關參數,橋梁可靠性就會下降,結構材料的應用就會出現問題。特別是一些橋梁設計人員會盲目地進行結構體系設計,導致橋梁結構設計存在極大的不合理、不科學等問題,進而影響橋梁的安全與功能。
當前一些橋梁設計片面重視結構強度計算,忽視橋梁構造、材料、施工等重要環(huán)節(jié),這會導致橋梁耐久性降低、整體性變差、延展性不足,不能以充分的冗余來提高橋梁的耐久性能。常見的問題有橋梁受力線路不清晰、混凝土強度不足、鋼筋結構堅度不足、保護層厚度偏小,這些都會影響橋梁的安全與壽命,進而導致橋梁病害的形成。
橋梁在運行中會受到車輛荷載、地震和風荷載等動荷載的影響,會在結構內產生循環(huán)變化的應力,不但會引起結構的振動,還會引起結構的累積疲勞損傷。疲勞和超載對于橋梁結構耐久性的影響非常大,因此設計師在橋梁設計方面要充分重視對疲勞損傷的研究。
橋梁的整體性可防止結構構件及非結構構件在地震時被震散掉落,無論是在平面還是在立面上,結構的布置都要力求使幾何尺寸、質量和剛度均勻、對稱、規(guī)整,避免突然變化。
橋墩某些部位要設計有足夠的延性,使其在強震作用下形成穩(wěn)定的延性、塑性鉸,通過產生彈塑性變形來延長結構周期,達到耗散地震能量的目的,減輕其對橋梁的損害。
應盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側向力的體系,在強地震動過程中,一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結構,避免倒塌。
要確保橋梁的穩(wěn)定就必須做好抗負載和抗震設計,要不斷應用各種橋梁加固方式,以提高橋梁對負載和地震的抵抗能力。在提高和完善橋梁結構物的各項功能的基礎上,提高橋梁抗負載和抗震的穩(wěn)定性,應該在橋梁設計實踐過程當中結合公路橋梁的特點,這是加固橋梁的關鍵,也是有效提高我國公路橋梁設計能力和建設水平的重點。
在橋梁設計的過程中,應該從客觀實際和環(huán)境出發(fā),將各種原理和科學知識應用于橋梁設計中,這樣橋梁設計才能具有實際的意義,也才能使橋梁設計更加符合相關的標準要求,使橋梁設計得到合理化與科學化發(fā)展的基礎。
橋梁設計是一個動態(tài)的過程,隨著時間的推進,橋梁設計的思想和技術在逐步更新,這就需要橋梁設計人員要緊跟新橋梁設計理論與方法,積極運用新工藝與新理念,使橋梁設計符合社會和時代的需要。為了確保橋梁設計人員的素質與能力,應該加強橋梁設計人員的專業(yè)培訓,通過培訓更新橋梁設計人員的理念,滲透橋梁設計的新技術與新理論,全面提升橋梁設計人員的專業(yè)能力,在逐步豐富橋梁設計經驗的同時,確保橋梁設計人員能夠適應時代與行業(yè)的實際需求。
橋梁設計過程中如果對相關要點和因素不嚴格控制,極容易引發(fā)安全與結構問題的積累,進而影響橋梁施工和使用等后續(xù)工作,形成各種病害而影響橋梁。作為橋梁設計人員,應該對設計工作進行強化,借鑒國內外先進的經驗與措施,將先進的設計理念、科學的橋梁結構體系更好地應用到橋梁設計之中,在不斷創(chuàng)新的同時,達到推進橋梁設計質量與水平雙提高的目標。
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