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【摘 要】 随着人们生活节奏的加快,传统的城市交通已经不再能满足人们对时间的要求,因此庞大的城市交通体系在人们的渴望中拔地而起,城市立交桥成为改变交通现状的最重要的一部分,所以桥梁的安全性和耐久性在这里显得尤为重要,加深对桥梁安全性和耐久性的了解和研究,建造出让人们放心的城市桥梁。本文主要阐述了有关桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究。
【关键词】 桥梁设计;安全耐久性;问题及对策;研究
一、前言
桥梁的安全性和耐久性提高已经成为当前迫切解决的问题,因此我们要虚心学习和接受国外成功的经验,加强国内施工质量和管理水平,提高国内材料质量,充分理解桥梁设计理念,了解桥梁的基本结构体系,设计好构造的角度,设计者做好桥梁设计图。此外也要加强对疲劳损伤和车辆超载的对桥梁耐久性影响的研究,努力提高国内桥梁的安全性和耐久性。
二、我国结构耐久性问题研究现状
国内工程界从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性问题的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
三、对我国桥梁设计中结构耐久性进行分析的重要意义
上世纪九十年代以来,我国工程界加大了桥梁结构耐久性的分析和研究,取得了一旦的成效。但大都是从统计分析和材料等方面进行的,而对桥梁结构设计、施工与设计人员在操作方式方面的改善尤为欠缺,而桥梁结构耐久性设计与一般的桥梁结构设计在本质上有着一定的区别,如何把桥梁结构耐久性的分析从定性转向定量分析,是目前桥梁结构耐久性分析的主要方向,因为这对桥梁的经济性和安全运营起着决定性的作用。
四、桥梁设计中存在的安全耐久性问题成因
1.设计理论落后,结构构造体系片面
(1)路桥工程是系统工程,由众多结构件进行组合而成,各结构件安全性和耐久性之间相互制约,设计时,只考虑局部部件的安全性和耐久性,导致结构的整体性出现了安全性和耐久性的缺失。
(2)结构部件的逐步更新,新材料、新技术的应用,设计人员将目光还停在原有的设计理论和旧材料的安全性上,设计理论和设计思维的落后造成结构的不安全。
(3)设计人员思维过于传统、静态,没有用发展的思维进行设计,缺乏结构整体性延性的思考,考虑情况没有可持续性,设计出来的桥梁安全性能只能满足现状或设计规范的强度要求,不能满足未来一段时间变化带来的耐久性变化。
(4)设计中没有能够对桥梁在不同的环境和使用条件下的结构体系进行细致的分析和思考,设计对象和构造布局呈现出单一化,工作中的重心停留在设计建成时期结构的工作和服务能力,缺乏对桥梁实际使用过程中的性能表现的思考,更谈不上提前预设劣化环境对桥梁性能的影响。
(5)设计的过程中过多、过重的从建造成本上考虑,设计时考虑缺乏深远性,导致桥梁出现质量安全隐患。
2.施工质量低下
(1)施工中材料关没有把好是质量低下的一个主要原因,再好的设计,劣质的材料必然无法保证桥梁的质量,在具体施工中以次充好、偷工减料的现象还很普遍。
(2)层层转包、野蛮施工是造成施工质量低下的又一个主要原因,由于种种原因现在工程层层转包的现象非常普遍,如此一来导致施工管理和责任落实难以到位,同时大量的技术水平低下的农民工从事着具体工程的实施工作,导致施工的规范性严重偏离,桥梁达不到设计的要求。
(3)现场监理工作不到位,施工中管理还存在腐败现象,由于对施工中的质量问题没有能够及时的发现和作出相应的措施,留下质量隐患,这样的桥梁随着时间的推移问题会很快地暴露出来。
3.设计理论的不成熟和建造结构体系的不完善
问题往往是双向性的,在不否定桥梁建造时的建造问题时,同时也不可否认,在桥梁的设计中,设计人员大都注重桥梁建筑结构对桥梁强度的影响,因此往往忽略其他因素对桥梁安全性的影响,尤其是在设计桥梁的施工工艺、使用年限以及桥梁的耐久性方面有许多值得学习和改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。
许多桥梁设计人员只追求结构规范对桥梁强度,安全性影响的计算,进而忽视了结构体系、构造、材料、维护、结构的耐久性,从设计、施工一直到投入使用的过程中可能会产生的人为错误对桥梁安全性的计算错误,从而影响桥梁的安全性,耐久性。有的桥梁设计结构整体性和延性不足,冗余性小;有的设计图关于力的计算和受力图不清楚,造成施工时的一个误区,结果导致桥梁局部受力过大,对桥梁的使用安全性造成极大的影响;还有的桥梁使用的混凝土强度等级低,规格次、混凝土保护层过小以及数量不足、混凝土中的钢筋直径过细、桥梁内部构件截面太薄;这些建筑材料的缺陷都减弱了桥梁的耐久性,进而危及桥梁的安全性。虽然有很多桥梁满足设计之初的要求和规范,但是却仍然在使用几年后出现了耐久性不足的问题,严重影响了桥梁的使用寿命和桥梁的使用作用。目前桥梁耐久性不够已经成为桥梁建造中一个热点问题,解决耐久性不够要在设计之初就从构造建筑材料等方面下手,加强结构耐久性。
五、桥梁设计中存在安全耐久性问题的对策探究
为了提高桥梁设计的安全耐久性,保证桥梁工程质量,根据设计中存在的问题,结合桥梁设计的实际经验,笔者认为可以采取以下对策来应对桥梁设计中存在的安全耐久性问题。
1.转变观念,提高思想认识。设计人员需要转变自己的思想观念,提高对桥梁设计的安全耐久性的认识。由于在桥梁设计中,安全耐久性不足往往会带来巨大的损失,所以设计人员应该充分了解桥梁在建设和使用的过程中,可能遭到的各种破坏,深刻认识其巨大的危害性,进而对桥梁设计的安全耐久性问题进行重新认识。在实际工作中,做好自己的各项工作,提高设计水平,提高桥梁设计的安全耐久性。 2.完善相关的设计规范标准。设计规范和标准对桥梁设计发挥指导作用,也是设计水平和工程质量的重要保障。因此,必须不断完善相关的设计规范和标准,重视相关经验的总结,更新设计技术手段,明确设计工作的职责和权限,促进设计规范体系的不断完善,保障设计的准确性和科学性,提高桥梁设计的安全耐久性。
3.创新桥梁设计思路。在桥梁设计的实际工作中,相关的设计理念并没有过多的考虑桥梁的安全耐久性,更多的是考虑桥梁的强度问题,忽视对桥梁结构的维护。因此,必须转变这种观念,创新桥梁设计的思路。在桥梁设计中,既考虑桥梁结构的强度,也考虑桥梁的安全耐久性,同时还考虑对桥梁结构的检测、维修和加固问题。也就是说,在桥梁设计的时候,不仅要考虑桥梁结构的牢固和稳定,还应该考虑结构的寿命问题。将这种理念融入到桥梁设计工作中,有效的解决安全耐久性问题。
4.设计方法应该紧密结合工程实际。桥梁设计不应该照搬某种设计方式,而应该考虑桥梁工程的实际情况,提高设计的科学性和合理性。如果设计人员缺乏对实际情况的了解,必然难以进行良好的设计,也难以提高桥梁的安全耐久性,设计方案也不能得到很好的运用。具体策略是:设计人员需要重视和施工单位、监理人员的交流与沟通,对于施工中存在的具体问题,比如材料防腐、工程维护技术等等,进行深入的探讨和分析,找出切实可行的解决方案。对于特定的工程,编制专用技术指南。实践表明,这种注重将设计与工程实际结合起来的方法,有利于提高桥梁设计的安全耐久性。
5.注重对疲劳损伤等问题的研究。疲劳损伤是桥梁设计的核心问题之一,桥梁结构承受的荷载会引起结构的损伤。随着时间的推移,损伤往往会进一步加剧,进而引发结构的脆断,引起严重的施工事故。而桥梁的早期疲劳是难以检测出来的,因此,在设计的时候必须加强对这个问题的研究,着重研究疲劳损伤对桥梁安全耐久性的影响,并采用正确的设计方案,设计工艺,设计方法,提高桥梁设计的安全耐久性。
六、结束语
总之,在桥梁设计工作当中,导致安全耐久性不足的原因是多方面的,其危害也是巨大的。今后在设计工作,我们需要分析安全耐久性不足的原因,认识安全耐久性不足的危害,并根据实际情况,积极采取相应的策略,保证桥梁的安全耐久性,提高桥梁工程质量,为车辆的安全通行创造良好的条件。
参考文献:
[1]曾国彪浅谈桥梁设计中控制界面选择方法[期刊论文]-科技风2010(5)
[2]耿文学提高桥梁设计可靠性措施探讨[期刊论文]-现代商贸工业2010,22(2)
[3]梁润泽.论述路桥设计中的安全性和耐久性[J].中华民居,2012(1)
[4]骆超杰.浅析桥梁设计中桥位及安全耐久性的问题[J].科技资讯,2009(13)
[5]钟丽清.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].湖南交通科技,2010(1)
【关键词】 桥梁设计;安全耐久性;问题及对策;研究
一、前言
桥梁的安全性和耐久性提高已经成为当前迫切解决的问题,因此我们要虚心学习和接受国外成功的经验,加强国内施工质量和管理水平,提高国内材料质量,充分理解桥梁设计理念,了解桥梁的基本结构体系,设计好构造的角度,设计者做好桥梁设计图。此外也要加强对疲劳损伤和车辆超载的对桥梁耐久性影响的研究,努力提高国内桥梁的安全性和耐久性。
二、我国结构耐久性问题研究现状
国内工程界从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性问题的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
三、对我国桥梁设计中结构耐久性进行分析的重要意义
上世纪九十年代以来,我国工程界加大了桥梁结构耐久性的分析和研究,取得了一旦的成效。但大都是从统计分析和材料等方面进行的,而对桥梁结构设计、施工与设计人员在操作方式方面的改善尤为欠缺,而桥梁结构耐久性设计与一般的桥梁结构设计在本质上有着一定的区别,如何把桥梁结构耐久性的分析从定性转向定量分析,是目前桥梁结构耐久性分析的主要方向,因为这对桥梁的经济性和安全运营起着决定性的作用。
四、桥梁设计中存在的安全耐久性问题成因
1.设计理论落后,结构构造体系片面
(1)路桥工程是系统工程,由众多结构件进行组合而成,各结构件安全性和耐久性之间相互制约,设计时,只考虑局部部件的安全性和耐久性,导致结构的整体性出现了安全性和耐久性的缺失。
(2)结构部件的逐步更新,新材料、新技术的应用,设计人员将目光还停在原有的设计理论和旧材料的安全性上,设计理论和设计思维的落后造成结构的不安全。
(3)设计人员思维过于传统、静态,没有用发展的思维进行设计,缺乏结构整体性延性的思考,考虑情况没有可持续性,设计出来的桥梁安全性能只能满足现状或设计规范的强度要求,不能满足未来一段时间变化带来的耐久性变化。
(4)设计中没有能够对桥梁在不同的环境和使用条件下的结构体系进行细致的分析和思考,设计对象和构造布局呈现出单一化,工作中的重心停留在设计建成时期结构的工作和服务能力,缺乏对桥梁实际使用过程中的性能表现的思考,更谈不上提前预设劣化环境对桥梁性能的影响。
(5)设计的过程中过多、过重的从建造成本上考虑,设计时考虑缺乏深远性,导致桥梁出现质量安全隐患。
2.施工质量低下
(1)施工中材料关没有把好是质量低下的一个主要原因,再好的设计,劣质的材料必然无法保证桥梁的质量,在具体施工中以次充好、偷工减料的现象还很普遍。
(2)层层转包、野蛮施工是造成施工质量低下的又一个主要原因,由于种种原因现在工程层层转包的现象非常普遍,如此一来导致施工管理和责任落实难以到位,同时大量的技术水平低下的农民工从事着具体工程的实施工作,导致施工的规范性严重偏离,桥梁达不到设计的要求。
(3)现场监理工作不到位,施工中管理还存在腐败现象,由于对施工中的质量问题没有能够及时的发现和作出相应的措施,留下质量隐患,这样的桥梁随着时间的推移问题会很快地暴露出来。
3.设计理论的不成熟和建造结构体系的不完善
问题往往是双向性的,在不否定桥梁建造时的建造问题时,同时也不可否认,在桥梁的设计中,设计人员大都注重桥梁建筑结构对桥梁强度的影响,因此往往忽略其他因素对桥梁安全性的影响,尤其是在设计桥梁的施工工艺、使用年限以及桥梁的耐久性方面有许多值得学习和改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。
许多桥梁设计人员只追求结构规范对桥梁强度,安全性影响的计算,进而忽视了结构体系、构造、材料、维护、结构的耐久性,从设计、施工一直到投入使用的过程中可能会产生的人为错误对桥梁安全性的计算错误,从而影响桥梁的安全性,耐久性。有的桥梁设计结构整体性和延性不足,冗余性小;有的设计图关于力的计算和受力图不清楚,造成施工时的一个误区,结果导致桥梁局部受力过大,对桥梁的使用安全性造成极大的影响;还有的桥梁使用的混凝土强度等级低,规格次、混凝土保护层过小以及数量不足、混凝土中的钢筋直径过细、桥梁内部构件截面太薄;这些建筑材料的缺陷都减弱了桥梁的耐久性,进而危及桥梁的安全性。虽然有很多桥梁满足设计之初的要求和规范,但是却仍然在使用几年后出现了耐久性不足的问题,严重影响了桥梁的使用寿命和桥梁的使用作用。目前桥梁耐久性不够已经成为桥梁建造中一个热点问题,解决耐久性不够要在设计之初就从构造建筑材料等方面下手,加强结构耐久性。
五、桥梁设计中存在安全耐久性问题的对策探究
为了提高桥梁设计的安全耐久性,保证桥梁工程质量,根据设计中存在的问题,结合桥梁设计的实际经验,笔者认为可以采取以下对策来应对桥梁设计中存在的安全耐久性问题。
1.转变观念,提高思想认识。设计人员需要转变自己的思想观念,提高对桥梁设计的安全耐久性的认识。由于在桥梁设计中,安全耐久性不足往往会带来巨大的损失,所以设计人员应该充分了解桥梁在建设和使用的过程中,可能遭到的各种破坏,深刻认识其巨大的危害性,进而对桥梁设计的安全耐久性问题进行重新认识。在实际工作中,做好自己的各项工作,提高设计水平,提高桥梁设计的安全耐久性。 2.完善相关的设计规范标准。设计规范和标准对桥梁设计发挥指导作用,也是设计水平和工程质量的重要保障。因此,必须不断完善相关的设计规范和标准,重视相关经验的总结,更新设计技术手段,明确设计工作的职责和权限,促进设计规范体系的不断完善,保障设计的准确性和科学性,提高桥梁设计的安全耐久性。
3.创新桥梁设计思路。在桥梁设计的实际工作中,相关的设计理念并没有过多的考虑桥梁的安全耐久性,更多的是考虑桥梁的强度问题,忽视对桥梁结构的维护。因此,必须转变这种观念,创新桥梁设计的思路。在桥梁设计中,既考虑桥梁结构的强度,也考虑桥梁的安全耐久性,同时还考虑对桥梁结构的检测、维修和加固问题。也就是说,在桥梁设计的时候,不仅要考虑桥梁结构的牢固和稳定,还应该考虑结构的寿命问题。将这种理念融入到桥梁设计工作中,有效的解决安全耐久性问题。
4.设计方法应该紧密结合工程实际。桥梁设计不应该照搬某种设计方式,而应该考虑桥梁工程的实际情况,提高设计的科学性和合理性。如果设计人员缺乏对实际情况的了解,必然难以进行良好的设计,也难以提高桥梁的安全耐久性,设计方案也不能得到很好的运用。具体策略是:设计人员需要重视和施工单位、监理人员的交流与沟通,对于施工中存在的具体问题,比如材料防腐、工程维护技术等等,进行深入的探讨和分析,找出切实可行的解决方案。对于特定的工程,编制专用技术指南。实践表明,这种注重将设计与工程实际结合起来的方法,有利于提高桥梁设计的安全耐久性。
5.注重对疲劳损伤等问题的研究。疲劳损伤是桥梁设计的核心问题之一,桥梁结构承受的荷载会引起结构的损伤。随着时间的推移,损伤往往会进一步加剧,进而引发结构的脆断,引起严重的施工事故。而桥梁的早期疲劳是难以检测出来的,因此,在设计的时候必须加强对这个问题的研究,着重研究疲劳损伤对桥梁安全耐久性的影响,并采用正确的设计方案,设计工艺,设计方法,提高桥梁设计的安全耐久性。
六、结束语
总之,在桥梁设计工作当中,导致安全耐久性不足的原因是多方面的,其危害也是巨大的。今后在设计工作,我们需要分析安全耐久性不足的原因,认识安全耐久性不足的危害,并根据实际情况,积极采取相应的策略,保证桥梁的安全耐久性,提高桥梁工程质量,为车辆的安全通行创造良好的条件。
参考文献:
[1]曾国彪浅谈桥梁设计中控制界面选择方法[期刊论文]-科技风2010(5)
[2]耿文学提高桥梁设计可靠性措施探讨[期刊论文]-现代商贸工业2010,22(2)
[3]梁润泽.论述路桥设计中的安全性和耐久性[J].中华民居,2012(1)
[4]骆超杰.浅析桥梁设计中桥位及安全耐久性的问题[J].科技资讯,2009(13)
[5]钟丽清.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].湖南交通科技,2010(1)