【摘要】橋梁設計是一項系統(tǒng)工作,涉及面廣,十分復雜。這就要求設計人員要以豐富的理論知識為基礎,結合實際情況,以先進的手段掌握橋梁工程相關的知識,避免在設計中受到過多的主觀影響因素。在橋梁設計中,還有許多的問題需要解決,因此,需在實踐中不斷總結經(jīng)驗,加大研究力度,提高我國橋梁設計水平。本文就橋梁設計中的問題及解決對策進行分析及探討。
【關鍵詞】橋梁;設計;對策
橋梁作為交通事業(yè)的重要組成部分,在維護人們生命財產(chǎn)安全,方便人們日常生活等方面起到了十分重要的作用,但在實際發(fā)展的過程中,橋梁設計并沒有得到廣泛重視,因此很容易出現(xiàn)交通事故,這直接影響了人們的出行安全,由此可見,提高橋梁設計工作的整體質量和水平顯得尤為重要。
1、橋梁設計中存在的問題分析
1.1耐久性問題
在橋梁建設方面,必要的前期勘查、考證和準備比較缺乏是我國比較突出的一個問題。橋梁建設與使用不能忽視的一大因素在于橋梁周邊的環(huán)境,另外荷載、材料也對橋梁的耐久性有著直接的影響。事實上,上世紀90年代,人們對橋梁結構耐久性的研究越發(fā)重視,不過從研究資料來看,如何處理結構細節(jié)這些方面的內容較少,大部分集中在計算結構剛度的方法上。而結構耐久性是關系著橋梁經(jīng)濟性和安全運營的決定性因素。因此,必須更加重視起橋梁設計中的結構耐久性問題。
1.2荷載問題
在橋梁設計中,關于橋梁結構的荷載問題,主要影響因素有兩個方面。一方面,結構體系和設計理論不夠全面。部分設計人員在橋梁使用壽命以及安全性能方面的認識不夠全面,過分重視規(guī)范中已有的安全系數(shù)和結構剛度,對結構體系中的內容考慮不夠周全,從而使得橋梁結構出現(xiàn)比較嚴重的安全性、耐久性丟失的問題。
另一方面,人群荷載。橋梁跨徑的不同,關于人群荷載的取值也是不同的,需要根據(jù)實際情況進行取值,一般專用行人橋梁,荷載標準值為3.5KN/㎡。此外,車道荷載,關鍵是集中力的取值問題,車輛在行駛時會使橋梁產(chǎn)生一定的振動,大多集中于跨中。隨著橋面平整度下降,振動幅度會不斷加強,影響橋梁荷載。
1.3疲勞損傷
車輛在通過橋梁時,會使橋梁內部產(chǎn)生壓力,使結構產(chǎn)生振動,長久以后會使橋梁產(chǎn)生疲勞損傷,而我國在橋梁設計對結構的耐久性、材料等的重視不夠,在長久的強壓作用下,這些隱患逐漸擴大,進而形成結構性損傷,比較典型的現(xiàn)象是橋面出現(xiàn)裂紋,這種現(xiàn)象也會加速橋梁的疲勞損傷,最終可能造成難以估量的后果。因此,必須加強這方面的研究,重視橋梁的結構動態(tài)和疲勞性能。
1.4抗震性能問題
我國地勢多樣,山地面積廣,處于環(huán)太平洋地震帶上,因此我國的橋梁在設計時必須考慮到抗震的作用。地震對橋梁的破壞力是非常強烈的,尤其是震中地帶,可能會造成毀滅性的傷害。因此在進行橋梁設計時,要對橋梁的抗震性能特別注意,結構設計上要使橋梁具有更好的延展性,加強橋梁墩臺的承受強度,對抗震薄弱的環(huán)節(jié)進行改良改進,使其在地震中不至于因小小的變形就導致坍塌。在橋梁的施工過程中,對所有細節(jié)都要格外注意,任何一點問題都可能造成后期使用中的嚴重事故。
2、橋梁設計問題的解決對策
2.1對橋梁耐久性進行優(yōu)化設計
對于橋梁的耐久度,我國之前的技術規(guī)范并沒有明確要求,設計人員在進行橋梁設計時對橋梁的耐久度方面也沒有多加注意,為了打破這種局面,最新頒布的橋梁設計規(guī)范中,對橋梁的使用年限進行了明確的規(guī)定,要求設計人員在進行橋梁的結構設計時必須將橋梁的耐久性考慮進去,將橋梁的耐久性作為設計中的關鍵要素進行把控并及時改進,這樣才能使橋梁的耐久性達到標準要求,保障橋梁的安全穩(wěn)定運行,對進一步提高橋梁結構的效用,發(fā)揮其在交通運輸和經(jīng)濟發(fā)展中的作用有著重要意義。
2.2橋梁超載問題的優(yōu)化設計
目前,我國大多數(shù)橋梁會在運行階段出現(xiàn)不同程度的超載問題,主要表現(xiàn)為橋梁超出使用年限而導致的超齡負載及車流量過大導致的橋梁超載。針對這一問題,設計人員在進行橋梁設計時,要結合橋梁工程所處的環(huán)境、地質條件、經(jīng)濟特點,準確對橋梁運行中可能出現(xiàn)一些因素進行分析,利用先進的科技手段對橋梁的運行模式進行模擬操作,以便對整個設計方案進行整體優(yōu)化,確保橋梁結構的設計質量可以滿足橋梁運行的實際需求。
2.3橋梁疲勞損傷的優(yōu)化設計
疲勞損傷是鋼鐵設計中的核心問題,自從橋梁設計人員將對疲勞損傷的研究進入混凝土結構之后,鋼材開裂的情況明顯減少了。結構的累積疲勞損傷是由于橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載都是動荷載引起的,如果宏觀裂縫不能得到有效的控制,就極有可能引起材料、結構的斷裂。加強對疲勞損傷的研究,可以對橋梁結構中的某些關鍵部位的疲勞失效及橋梁整體結構起到重要的作用。
2.4橋梁地基的優(yōu)化設計
地基高度的設計是否合理會影響到橋梁的整體質量和運行效果,是橋梁工程中的重要組成部分。因此橋梁設計人員在進行設計時。要重視地基的高度問題,考慮到地基土層可能會因為水流的沖刷出現(xiàn)下沉或者崩塌的情況,在橋梁的地基設計中,要采用封閉防水技術,盡可能提高地基的穩(wěn)定性,確保地基的使用性能不受損壞。
2.5橋梁抗震性能的優(yōu)化
橋梁作為抗震救災的重要通道,其抗震性能必須得以提高。在設計橋梁時,要注意避開地震帶和板塊活躍區(qū),在建橋地區(qū)進行地震動力分析,依照動力學原理進行進一步抗震鑒定,對結構抗震的薄弱環(huán)節(jié)加以強化,增加橋梁的整體連貫性;橋臺要盡量選擇穩(wěn)定地帶,加強橋墩基礎;重視施工質量,做好細節(jié)處理,保證橋梁連接處的穩(wěn)固;必要時候要在橋梁上加設減震設施。
總而言之,在橋梁建筑的過程中,由于受到設計工作的影響,整體結構的穩(wěn)定性就不能得到保證。因此,在以后的設計和施工的過程中,工作人員應該對可能出現(xiàn)的設計問題進行高度重視,盡量避免類似問題的出現(xiàn)。只有工作人員對問題有所認識,才能夠采取科學有效的措施進行解決,提升橋梁工程的穩(wěn)定性和耐久性。