论文部分内容阅读
【摘 要】 随着我国城市化建设进程的不断加快，城市中道路和桥梁的建设也如雨后春笋般的涌现于祖国的各个城市之中，在为城市居民提供便利的同时，道路和桥梁也为城市居民的生命安全带来了一定的威胁，尤其是城市中立交、高架桥的建设，如果不充分的考虑安全性和耐久性的话，则很容易造成巨大的生命和财产损失。因此作为桥梁建设工程基础性环节的设计阶段，作为设计工作者，必须要考虑桥梁设计作品的安全性和耐久性，确保设计作品在为城市居民提供便利的同时，也能够最大程度的保证城市居民的人身安全。本文就公路桥梁设计安全进行了分析探讨。
【关键词】 公路桥梁；设计；安全性；耐久性；探讨
引言：
现如今，我国公路工程的建设规模不断发展壮大，各种公路工程施工任务逐渐增多，而公路桥梁工程的建设也随之占据越来越多的分量。桥梁工程的质量好坏评判标准是：是否具有其应有的结构强度、刚度、稳定性和耐久性。而公路桥梁在建设和运用过程中，除了受环境、有害化学物质的破坏以外，还要承受过往车辆、风、疲劳、超载或人为等因素的影响，同时桥梁本身采用的材料也在不断发生退化现象，其内部结构也产生不同程度的损坏和劣化。因此桥梁的设计是决定桥梁的安全性和耐久性的重要因素。
一、桥梁设计安全的构成
在对公路桥梁设计时，设计师考虑最多的就是其使用年限和安全性。公路桥梁作为公路交通的重要一环，关系到人们的人身安全，建设初期对于桥梁的结构和承载能力的设计一定要合理，建筑材料一定要达到标准，这样桥梁在建好之后有着很好的抗倒塌能力。另外，公路桥梁受外界环境影响的因素很多，因此在设计时一定要考虑其抵抗外界环境的能力，延长桥梁的使用年限。
1、桥梁结构的安全性
桥梁结构的安全性主要体现在两个方面，分别是桥梁整体的牢固性以及所能承载的能力。桥梁作为较大型的建筑，整体结构牢固性是很重要的，在桥梁局部出现问题的时候而不影响到其他结构的稳定性，保证桥梁不会因局部的破坏而产生严重的后果。桥梁良好的结构安全性可以防止大的次生灾害的产生，在遭遇地震或者洪水的时候结构安全优良的桥梁可以有效的降低财产损失。桥梁结构的构建承载能力是指桥梁能够承受的最大的重量的能力以及侧向遭受外来冲击时的能力。在我国对桥梁结构影响最大的就是车辆的超载现象。
超载对桥梁结构构件主要产生两个方面的问题，首先，若桥梁长时间处于超负荷的状态，可能会使桥梁的结构发生不可逆的变化，导致整体结构受损，严重时会使桥梁倒塌；其次，即使桥梁在超负荷运行的初期没有出现问题，但是其桥梁内部结构可能会有不可逆的损伤，这样就降低了桥梁的承载能力，若继续按照原有的承载能力运行势必会导致严重的后果产生。
2、桥梁结构的耐久性
在对桥梁的结构安全性和承载性能设计时，人们对于结构安全性和承载能力的理解往往局限于桥梁所能承受的最大重量，而忽视了外界环境对他们的影响。然而外界环境对桥梁的建设有很多不利的因素：首先是自然因素，在一些环境恶劣的地区，特别是一些昼夜温差较大的地区，桥梁的结构在短时间内会有较大的变化；其次是人为因素，由于一些大型货车的超载和环境的污染，会对桥梁的整体结构造成很大的损害，因此在桥梁设计时一定要考虑这些外界因素对桥梁强度和耐久性的影响，这样才能保证桥梁的安全。
二、影响公路桥梁设计安全的原因
1、公路桥梁设计不合理
在公路桥梁的设计中，我国桥梁设计人员仍有很多需要改进的地方。部分设计人员缺乏实践经历，他们虽然有一些理论知识，但考虑问题时不够全面，设计的公路桥梁不够科学或者缺乏实用性。很多公路桥梁的设计人员虽然普遍都比较重视公路桥梁结构强度的安全性，但往往忽略了公路桥梁设计的合理性。这些设计上的问题使得公路桥梁的安全性与耐久性在源头上的安全就得不到保障，自然会对后期的施工建设及使用带来较为严重的影响。
多数公路桥梁设计人员在设计桥梁时，基本是根据理论（如有关规定的强度指标等）来计算确定结构强度，很少考虑或根本就不考虑公路桥梁在实施过程中所用材料、施工方法等因素对公路桥梁安全性和耐久性造成的影响。有些设计人员在设计时不考虑公路桥梁的安全性和耐久性，盲目地增加公路桥梁的强度，缺乏公路桥梁整体设计的意识。还有一些设计人员很少考虑到桥梁在使用过程中的受力路线，致使桥梁从一开始就有很大的安全隐患；选用的混凝土强度与公路桥梁设计的强度不符合，或者是保护层厚度薄等因素使得桥梁在使用时安全性和耐久性都得不到保证。
2、施工和管理水平没有达标
通过对国内外公路桥梁的事故原因分析，发现导致其严重事故的主要原因还是人为因素，最可能的原因就是施工管理不到位和施工流程不科学。在管理方面，监督单位不负责任，施工单位可能就会偷工减料，用最低的成本完成施工任务，但是不能保证桥梁的安全；在施工流程上，一些单位没有合理完善的设计和施工流程，野蛮施工。这些都对桥梁的安全造成了严重的影响。
三、提高公路桥梁设计安全的有效措施
1、合理选择结构设计方案
为了提高桥梁的寿命和安全性，必须选用合理的设计方案。在我国桥梁的设计主要分为大跨度桥和标准跨径桥。大跨度桥梁比较复杂，不同的外界因素對其设计方案也有着较大的影响，而标准跨径桥却有一个统一的标准，在实际生产中由于标准跨径桥建设的工艺简单，造价较低，是应用最为广泛的一种桥梁，而大跨度桥由于自身结构的局限性在应用上受到了很大的限制。
2、在设计过程中，科学使用材料
在桥梁的建设过程中，对其安全性影响最大的就是建筑材料的性能，也就是钢筋混凝土的性能。钢筋混凝土是一种建筑施工时常使用的材料，其中组成混凝土的各成分比例不同，其混凝土的性能也有着很大的差距。水灰比和水泥用量对其耐久性有着很大的影响。在配制混凝土过程中要严格按照国家规范进行，对于一些离子的浓度要进行严格的控制，使混凝土有更好的强度和耐久性。
为了提高混凝土结构的耐久性，科研人员研究了很多方法，其中主要有以下两个方面：首先是混凝土的稳定性控制，在实际施工中很多混凝土在施工过程中会产生裂缝，为了防止这种情况的产生，钢筋混凝土中的钢筋率和钢筋间的距离要有所控制，要按照规定进行控制；另外是钢筋混凝土的防腐蚀。减少表面的腐蚀就要加大其表面的保护层厚度，优质的混凝土性能才能有高质量的桥梁。
3、提高对桥梁结构耐久性设计的重视程度
由于桥梁在建造和使用过程中，必然会受到环境、有害化学物质的侵蚀，承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，这些因素最终将导致桥梁结构各部分发生不同程度的损伤和劣化。特别是在大跨径桥梁领域，目前我国已有多座大跨径斜拉桥因为拉索的耐久性问题而提前换索，不仅影响了桥梁的正常使用更造成了不小的经济损失。发生这类现象，存在设计上的缺陷，特别是没有进行合理的耐久性设计是重要因素。我们只有切实提高对桥梁耐久性设计的重视，才能有效避免此类现象的发生，有效提高桥梁的使用寿命。
四、结束语
综上所述，我国的桥梁还面临着很多问题，尤其是安全性和耐久性是急需解决的问题。我国正在处于公路交通建设的高峰期，我们要充分意识到桥梁的安全对我国经济发展和人身安全所带来了负面影响。积极的学习国外先进的技术和管理方式，培养技术水平高的设计人才，为公路桥梁在安全和耐久性上的设计提供更多的支持。
参考文献：
[1]张传剑，郑鹏.浅谈桥梁工程安全性与耐久性的设计理念[J].城市建设理论研究.2012年
[2]周相华.桥梁设计中的安全性与耐久性差的原因分析及建议[J].中国新技术新产品，2011年
[3]白琳，刘兴饶，肖琳.公路桥梁设计安全的探讨[J].北方交通2010年
【关键词】 公路桥梁；设计；安全性；耐久性；探讨
引言：
现如今，我国公路工程的建设规模不断发展壮大，各种公路工程施工任务逐渐增多，而公路桥梁工程的建设也随之占据越来越多的分量。桥梁工程的质量好坏评判标准是：是否具有其应有的结构强度、刚度、稳定性和耐久性。而公路桥梁在建设和运用过程中，除了受环境、有害化学物质的破坏以外，还要承受过往车辆、风、疲劳、超载或人为等因素的影响，同时桥梁本身采用的材料也在不断发生退化现象，其内部结构也产生不同程度的损坏和劣化。因此桥梁的设计是决定桥梁的安全性和耐久性的重要因素。
一、桥梁设计安全的构成
在对公路桥梁设计时，设计师考虑最多的就是其使用年限和安全性。公路桥梁作为公路交通的重要一环，关系到人们的人身安全，建设初期对于桥梁的结构和承载能力的设计一定要合理，建筑材料一定要达到标准，这样桥梁在建好之后有着很好的抗倒塌能力。另外，公路桥梁受外界环境影响的因素很多，因此在设计时一定要考虑其抵抗外界环境的能力，延长桥梁的使用年限。
1、桥梁结构的安全性
桥梁结构的安全性主要体现在两个方面，分别是桥梁整体的牢固性以及所能承载的能力。桥梁作为较大型的建筑，整体结构牢固性是很重要的，在桥梁局部出现问题的时候而不影响到其他结构的稳定性，保证桥梁不会因局部的破坏而产生严重的后果。桥梁良好的结构安全性可以防止大的次生灾害的产生，在遭遇地震或者洪水的时候结构安全优良的桥梁可以有效的降低财产损失。桥梁结构的构建承载能力是指桥梁能够承受的最大的重量的能力以及侧向遭受外来冲击时的能力。在我国对桥梁结构影响最大的就是车辆的超载现象。
超载对桥梁结构构件主要产生两个方面的问题，首先，若桥梁长时间处于超负荷的状态，可能会使桥梁的结构发生不可逆的变化，导致整体结构受损，严重时会使桥梁倒塌；其次，即使桥梁在超负荷运行的初期没有出现问题，但是其桥梁内部结构可能会有不可逆的损伤，这样就降低了桥梁的承载能力，若继续按照原有的承载能力运行势必会导致严重的后果产生。
2、桥梁结构的耐久性
在对桥梁的结构安全性和承载性能设计时，人们对于结构安全性和承载能力的理解往往局限于桥梁所能承受的最大重量，而忽视了外界环境对他们的影响。然而外界环境对桥梁的建设有很多不利的因素：首先是自然因素，在一些环境恶劣的地区，特别是一些昼夜温差较大的地区，桥梁的结构在短时间内会有较大的变化；其次是人为因素，由于一些大型货车的超载和环境的污染，会对桥梁的整体结构造成很大的损害，因此在桥梁设计时一定要考虑这些外界因素对桥梁强度和耐久性的影响，这样才能保证桥梁的安全。
二、影响公路桥梁设计安全的原因
1、公路桥梁设计不合理
在公路桥梁的设计中，我国桥梁设计人员仍有很多需要改进的地方。部分设计人员缺乏实践经历，他们虽然有一些理论知识，但考虑问题时不够全面，设计的公路桥梁不够科学或者缺乏实用性。很多公路桥梁的设计人员虽然普遍都比较重视公路桥梁结构强度的安全性，但往往忽略了公路桥梁设计的合理性。这些设计上的问题使得公路桥梁的安全性与耐久性在源头上的安全就得不到保障，自然会对后期的施工建设及使用带来较为严重的影响。
多数公路桥梁设计人员在设计桥梁时，基本是根据理论（如有关规定的强度指标等）来计算确定结构强度，很少考虑或根本就不考虑公路桥梁在实施过程中所用材料、施工方法等因素对公路桥梁安全性和耐久性造成的影响。有些设计人员在设计时不考虑公路桥梁的安全性和耐久性，盲目地增加公路桥梁的强度，缺乏公路桥梁整体设计的意识。还有一些设计人员很少考虑到桥梁在使用过程中的受力路线，致使桥梁从一开始就有很大的安全隐患；选用的混凝土强度与公路桥梁设计的强度不符合，或者是保护层厚度薄等因素使得桥梁在使用时安全性和耐久性都得不到保证。
2、施工和管理水平没有达标
通过对国内外公路桥梁的事故原因分析，发现导致其严重事故的主要原因还是人为因素，最可能的原因就是施工管理不到位和施工流程不科学。在管理方面，监督单位不负责任，施工单位可能就会偷工减料，用最低的成本完成施工任务，但是不能保证桥梁的安全；在施工流程上，一些单位没有合理完善的设计和施工流程，野蛮施工。这些都对桥梁的安全造成了严重的影响。
三、提高公路桥梁设计安全的有效措施
1、合理选择结构设计方案
为了提高桥梁的寿命和安全性，必须选用合理的设计方案。在我国桥梁的设计主要分为大跨度桥和标准跨径桥。大跨度桥梁比较复杂，不同的外界因素對其设计方案也有着较大的影响，而标准跨径桥却有一个统一的标准，在实际生产中由于标准跨径桥建设的工艺简单，造价较低，是应用最为广泛的一种桥梁，而大跨度桥由于自身结构的局限性在应用上受到了很大的限制。
2、在设计过程中，科学使用材料
在桥梁的建设过程中，对其安全性影响最大的就是建筑材料的性能，也就是钢筋混凝土的性能。钢筋混凝土是一种建筑施工时常使用的材料，其中组成混凝土的各成分比例不同，其混凝土的性能也有着很大的差距。水灰比和水泥用量对其耐久性有着很大的影响。在配制混凝土过程中要严格按照国家规范进行，对于一些离子的浓度要进行严格的控制，使混凝土有更好的强度和耐久性。
为了提高混凝土结构的耐久性，科研人员研究了很多方法，其中主要有以下两个方面：首先是混凝土的稳定性控制，在实际施工中很多混凝土在施工过程中会产生裂缝，为了防止这种情况的产生，钢筋混凝土中的钢筋率和钢筋间的距离要有所控制，要按照规定进行控制；另外是钢筋混凝土的防腐蚀。减少表面的腐蚀就要加大其表面的保护层厚度，优质的混凝土性能才能有高质量的桥梁。
3、提高对桥梁结构耐久性设计的重视程度
由于桥梁在建造和使用过程中，必然会受到环境、有害化学物质的侵蚀，承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，这些因素最终将导致桥梁结构各部分发生不同程度的损伤和劣化。特别是在大跨径桥梁领域，目前我国已有多座大跨径斜拉桥因为拉索的耐久性问题而提前换索，不仅影响了桥梁的正常使用更造成了不小的经济损失。发生这类现象，存在设计上的缺陷，特别是没有进行合理的耐久性设计是重要因素。我们只有切实提高对桥梁耐久性设计的重视，才能有效避免此类现象的发生，有效提高桥梁的使用寿命。
四、结束语
综上所述，我国的桥梁还面临着很多问题，尤其是安全性和耐久性是急需解决的问题。我国正在处于公路交通建设的高峰期，我们要充分意识到桥梁的安全对我国经济发展和人身安全所带来了负面影响。积极的学习国外先进的技术和管理方式，培养技术水平高的设计人才，为公路桥梁在安全和耐久性上的设计提供更多的支持。
参考文献：
[1]张传剑，郑鹏.浅谈桥梁工程安全性与耐久性的设计理念[J].城市建设理论研究.2012年
[2]周相华.桥梁设计中的安全性与耐久性差的原因分析及建议[J].中国新技术新产品，2011年
[3]白琳，刘兴饶，肖琳.公路桥梁设计安全的探讨[J].北方交通2010年