摘 要:橋梁在社會(huì)發(fā)展中的作用日趨重要。橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)加入可靠性的成分對(duì)橋梁質(zhì)量的提高有著積極的意義。但是在我國現(xiàn)階段橋梁工程中關(guān)于可靠性還有很多不合理、不科學(xué)的地方需要改進(jìn),文章將重點(diǎn)分析橋梁設(shè)計(jì)中的可靠性能,旨在為我國橋梁設(shè)計(jì)工作提供參考。
關(guān)鍵詞:橋梁設(shè)計(jì);可靠性;關(guān)鍵點(diǎn);分析
1 橋梁工程可靠性不合理的原因分析
1.1 橋梁管理、施工水平較低
有的橋梁建設(shè)所用的基本材料質(zhì)量問題比較大,與橋梁建設(shè)材料的標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn),導(dǎo)致橋梁損壞、坍塌的情況也就不足為奇了。另外,由于相關(guān)的政府部門管理不力,橋梁建筑行業(yè)內(nèi)部亂象叢生,橋梁設(shè)計(jì)的可靠性難以保障。橋梁施工單位不按照規(guī)范進(jìn)行施工,使用劣質(zhì)材料,偷工減料的情況時(shí)有發(fā)生,加劇了橋梁潛在的不安全、不可靠的風(fēng)險(xiǎn)危機(jī)。
1.2 橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定位較低
交通運(yùn)輸業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下不斷壯大,發(fā)揮著日益巨大的作用,在此過程中對(duì)我國橋梁工程承載性能要求也在逐步提高。但是很多橋梁的建設(shè)中,所使用的仍舊是比較低端的橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),沒有跟上時(shí)代發(fā)展的腳步,必然產(chǎn)生與時(shí)代發(fā)展不適應(yīng)的情況,不僅可靠性不能保證,還可能對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅,影響社會(huì)穩(wěn)定和諧。
1.3 橋梁缺乏耐久性
在現(xiàn)階段的橋梁設(shè)計(jì)中,有一種情況應(yīng)該引起重視,那就是設(shè)計(jì)人員側(cè)重的是橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì),而對(duì)橋梁的耐久性往往是忽略的,久而久之相關(guān)工作人員只了解橋梁耐久性的基本意義,對(duì)耐久性所能夠加固橋梁可靠性的作用毫無概念。有的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中,對(duì)橋梁的使用年限沒有明確指出,設(shè)計(jì)程序、使用環(huán)境、結(jié)構(gòu)與材料都沒有對(duì)耐久性進(jìn)行突出強(qiáng)調(diào),橋梁的耐久性形同虛設(shè)。
1.4 操作不規(guī)范
針對(duì)現(xiàn)階段出現(xiàn)公路橋梁耐久性以及安全性沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況,一般認(rèn)定是因?yàn)槭┕ぶ械牟僮鬟^于野蠻,或者管理較為散漫、腐敗所導(dǎo)致的。如果橋梁完工后短時(shí)間即發(fā)生了坍塌等惡性的安全事故,大部分原因是由于施工的操作和管理沒有在規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)下,這其中包括材料的以次充好、施工工藝落后、偷工減料等,綜合的作用下使得橋梁工程的安全性和可靠性的下降。
2 提高橋梁設(shè)計(jì)可靠性的措施分析
2.1 建立、健全橋梁設(shè)計(jì)的法律規(guī)范
一個(gè)國家的繁榮程度很多時(shí)候要依賴于健全的法制,市場經(jīng)濟(jì)更加講求法治,法治社會(huì)里國家的各項(xiàng)事業(yè)才能順利有序的推進(jìn),并朝著更為廣闊的空間發(fā)展。橋梁設(shè)計(jì)也不例外。要實(shí)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)的安全可靠性,必須建立健全必要的法律、法規(guī),還要行之有效的貫徹到位,做到橋梁設(shè)計(jì)的有法可依,執(zhí)法必嚴(yán),違法必究。只有以法律為堅(jiān)強(qiáng)的后盾,橋梁的質(zhì)量才能得到最大限度的保障。橋梁質(zhì)量是一項(xiàng)工程建設(shè)的宗旨所在,也是提高橋梁建設(shè)的速度和效率的有效途徑。
2.2 正確的理解橋梁壽命期
在實(shí)際的施工中,橋梁荷載強(qiáng)度的滿足是最為基本的設(shè)計(jì)理念,除此之外,更應(yīng)該兼顧橋梁使用壽命得以充分提高的設(shè)計(jì)理念,這也是與國際上較為先進(jìn)的橋梁設(shè)計(jì)理念相接軌的具體要求。橋梁設(shè)計(jì)中給予橋梁使用壽命最大化的關(guān)注,才能使橋梁的質(zhì)量有著質(zhì)的變化,還要對(duì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性措施進(jìn)行分析。舉一個(gè)例子,100年是我國橋梁設(shè)計(jì)最為基本的使用年限,但是橋梁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是很難保證的,需要相關(guān)人員進(jìn)行多次數(shù)據(jù)的模擬試驗(yàn),所得到的數(shù)據(jù)才較為準(zhǔn)確可信,具有說服力。橋梁的壽命期得以確定后,工程的施工規(guī)范、設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行,還要重點(diǎn)分析其中相關(guān)信息,如此一步步操作后建設(shè)出的橋梁工程才比較優(yōu)良。
2.3 重視運(yùn)營超載現(xiàn)狀
橋梁的超載不僅使得橋梁的疲勞應(yīng)力不斷加大,損傷加劇,甚至結(jié)構(gòu)破壞。還會(huì)使得橋梁內(nèi)部的損傷恢復(fù)的難度系數(shù)加大,受力狀態(tài)產(chǎn)生變化,橋梁的可靠性降低。橋梁超載主要體現(xiàn)在超過橋梁服役年齡還在使用、通行車流量超過設(shè)計(jì)預(yù)測值、車輛超載,除了交通有關(guān)部門需要強(qiáng)化管理以外,還要分析超載可能產(chǎn)生的嚴(yán)重惡果,這是一個(gè)亟需研究的課題,因?yàn)槌d已經(jīng)漸漸演變成為一種社會(huì)問題,短期內(nèi)很難消除。設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)濟(jì)固然是一個(gè)需要考慮的問題,但是在對(duì)荷載組合設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),科學(xué)合理的超載力也是必須要提到議事日程上的,從而提高橋梁承的可靠性。
2.4 引進(jìn)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)
在我國橋梁設(shè)計(jì)中,有一個(gè)值得探討的問題就是橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用上存在不足,比如橋梁的線形不平順、接頭易跳車、振動(dòng)過大、結(jié)構(gòu)開裂和變形過大等,在橋梁的耐久性和安全性方面也有一些實(shí)質(zhì)性的問題。對(duì)此,相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該積極吸取國外比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和經(jīng)驗(yàn),深入研究可供借鑒的優(yōu)秀設(shè)計(jì)實(shí)例,以便更好的提高我國橋梁設(shè)計(jì)可靠性和耐久性的水平。
2.5 關(guān)注橋梁使用的環(huán)境因素
橋梁會(huì)受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生變化,所以在橋梁設(shè)計(jì)和具體的施工中應(yīng)采取必要的措施盡量將影響降到最小化。特別要注意的是對(duì)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋結(jié)構(gòu)的影響,例如,沿海城市所含有的氯離子量是比較豐富的,應(yīng)密切注意氯離子對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的預(yù)警作用,有效措施是在橋梁設(shè)計(jì)中加入一定的坡面或較為科學(xué)合理的排水系統(tǒng),并積極的將具有可靠防水性能的防水層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引入到混凝土橋面板和路面層之間,減少雨水下滲而對(duì)橋梁造成侵蝕。
3 橋梁設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)需要重視的關(guān)鍵點(diǎn)
3.1 重視汽車超載問題的研究
汽車超載通常有三種情況:(1)超齡負(fù)載運(yùn)行;(2)車流量超過設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)測值;(3)車輛違規(guī)超載。前兩種產(chǎn)生的原因是由于設(shè)計(jì)荷載的變化和交通流量的增大。第三種是由于駕駛員違法超載運(yùn)營,第二、三種在實(shí)際的公路運(yùn)輸中極為常見。橋梁超載不僅可能產(chǎn)生疲勞問題,還可能增大橋梁內(nèi)部損傷的恢復(fù)難度,導(dǎo)致橋梁正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化,使橋梁的安全性大大降低。
3.2 重視橋梁疲勞損傷問題的研究
動(dòng)荷載是橋梁結(jié)構(gòu)所承受的荷載類型,包括車輛荷載和風(fēng)荷載,循環(huán)變化的應(yīng)力會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生,橋梁的結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷都會(huì)引發(fā)。用于橋梁建設(shè)的各種材料其實(shí)并不是百分百完美無缺的,很多都存在著這樣或那樣的缺陷,或大或小,在循環(huán)荷載作用下,這些缺陷會(huì)逐漸放大、合并形成損傷,材料中宏觀裂紋就會(huì)在此工程中慢慢形成。如果不能進(jìn)行及時(shí)有效控制,就可能產(chǎn)生材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。初始階段的疲勞損傷有一定的隱蔽性,不易被察覺,所產(chǎn)生的后果卻是致命的。在研究疲勞損傷時(shí),整體結(jié)構(gòu)固然是關(guān)鍵點(diǎn),但是某些重要部位的局部疲勞也是絕對(duì)不能被忽視的,會(huì)威脅到整體結(jié)構(gòu)。
4 結(jié)束語
綜上所述,社會(huì)的發(fā)展下,橋梁的應(yīng)用越來越廣泛,在給人們的生產(chǎn)生活帶來方便的同時(shí),還是一種美的享受。在具體的橋梁設(shè)計(jì)中,會(huì)受到各種因素的影響,在施工和使用中出現(xiàn)各種問題,不僅不利于人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,還可能影響社會(huì)的和諧穩(wěn)定,所以作為橋梁設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷提高自身的業(yè)務(wù)技能,在設(shè)計(jì)中對(duì)可能出現(xiàn)的問題加以糾正,將問題產(chǎn)生率降到最低,設(shè)計(jì)出更多更好的優(yōu)質(zhì)橋梁工程。
參考文獻(xiàn)
[1]耿文學(xué).提高橋梁設(shè)計(jì)可靠性措施探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2013,02:280-281.
[2]阿布來提·卡德爾.提高橋梁設(shè)計(jì)可靠性措施探討[J].黑龍江交通科技,2013,6:111.
[3]馬建,孫守增,楊琦.中國橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2014[J].中國公路學(xué)報(bào),2014.
[4]金小川,周宗紅,黃毅.橋梁使用壽命與設(shè)計(jì)使用年限差異的原因分析和對(duì)策[J].世界橋梁,2012.