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【摘要】：本文针对当代桥梁工程中存在的普遍问题，并结合笔者多年的桥梁设计、现场施工经验提出了针对性的意见及建议，为当今桥梁工程的设计、施工、管理工作者提供了良好参考和借鉴作用。
【关键词】：耐久性疲劳损伤超载
前言
当今桥梁设计、实施过程中，有这样的问题：考虑强度过多而考虑耐久性太少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，桥梁在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现，而目前在桥梁的设计、施工、运营过程中，耐久性设计理念相对不足、施工和管理水平较低、使用时超载现象严重，这些问题在一定程度上导致了当前桥梁结构使用性能差、寿命短、事故频发等现象。只有日益重视桥梁的耐久性、安全性、适用性的工程理念，才能符合桥梁结构受力和综合经济性指标的要求。
一、桥梁安全性、耐久性差的现状分析
（1）施工质量差、队伍素质底
现阶段，多座桥梁突发性破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般情况下，工程事故主要是由野蛮施工、管理腐败所导致。对现状桥梁的事故分析发现，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等，更严重的诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，对桥梁的安全造成了致命的损害。
大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命前，出现了严重的桥梁病害；特别是一些桥梁在仅使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这与施工质量低下有着有重要的关系，最为典型的现象为钢筋的混凝土保护层厚度不够及施工期间的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。施工队伍素质底下导致了施工期间的工程质量较差，短期对桥梁的正常使用影响不为明显，但却会对桥梁的长期耐久性产生非常严重的危害。
（2）设计理论、构造体系的局限
施工问题暴露的同时，在桥梁设计领域，由于起步较晚、基础较薄弱、发展较快，我国的桥梁建设还存在一些不足，桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。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。
现阶段我国桥梁设计人员存在一种普遍局限性观点：只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性、耐久性。这种现象直接导致结构设计的诸多问题，如结构整体性和延性不足；计算图式和受力模式不明确，造成局部受力突变；混凝土强度等级过低、钢筋的混凝土保护层厚度过小、构件截面尺寸不够，这些问题使得结构的耐久性不足，严重影响结构的安全性。很多桥梁虽满足设计规范的强度要求，但运营不久就会出现混凝土桥的跨中下挠、梁体裂缝、钢结构桥的严重锈蚀等现象。桥梁的耐久性不足已成为现状桥梁的普遍现象。
现行的桥梁设计规范及标准为我们提供了整体及局部的计算方法和构造要求，但解决不了设计人员在实际工程实例中遇到的所有问题，且规范的不断更新亦滞后于新理论、新技术、新材料的迅速发展对结构提出的新要求。因此，合理的桥梁设计除应满足规范的要求外，还应建立在对桥梁结构的正确认识、设计员丰富的经验和准确的判断之上。
二、针对现状的几点合理化建议
（1）注重桥梁的耐久性设计
桥梁在建设和运营过程中，不仅受到环境、有害化学物质不用程度的侵蚀，还要承受诸多外来作用的影响：车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等，且加上材料的自身的不断老化，影响了橋梁的耐久性，导致了桥梁构件有着不同程度的损伤。目前，我国突出的耐久性问题表现在以下几个方面：①大跨度混凝土刚构桥、连续梁桥的跨中下挠和梁体裂缝问题；②钢结构和钢构件的防腐问题得不到很好的处理；③桥梁的耐久性还有待进一步验证。一些桥梁的耐久性问题，不同程度的反映出在设计、施工、材料、养护维修、运营管理等方面存在的缺憾和不足。
大量的工程实例表明，耐久性问题的暴露和没有进行合理的耐久性设计息息相关，这也促使工程设计人员重新认识桥梁的耐久性。根据现状桥梁耐久性的的病害发现，除了施工和材料方面的原因，桥梁耐久性设计不完善成为影响桥梁结构的硬伤。
我国从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，且取得了不少成果。特别是跨海大桥的建设过程中，耐久性设计得到了系统的总结和发展。但国内的耐久性研究大多是从材料和统计分析的角度出发，对如何从结构和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。长期以来，一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。桥梁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。
很多国家近些年，十分重视桥梁耐久性的设计工作，将提高桥梁结构物的耐久性作为重要的设计原则，通过统一考虑合理的结构布局和构造细节、强调结构易于检查和维修，以保证桥梁的安全使用和尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。国外的诸多成功经验为我们桥梁耐久性设计起到了良好的参考和借鉴作用。
（2）重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构在承受动荷载如车辆、风、温度反复作用下，结构内应力会产生循环变化，这种频繁的结构应力循环变化，不但会引起桥梁的振动，还会引起桥梁的累积疲劳损伤。
一直以来，疲劳损伤只在钢结构桥梁中得到认识和发展，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土桥梁领域，按照疲劳损伤的严重性排列，钢筋混凝土桥梁最为显著，部分预应力混凝土桥梁次之，全预应力混凝土桥梁较好。现阶段，疲劳损伤对混凝土桥梁的影响主要表现在：①降低了桥梁结构的开裂弯矩；②使桥梁结构的刚度降低、挠度加大；③桥梁结构的裂缝宽度增加，且早期较快；④使预应力筋的应力增大，且预应力度越小，增加越大。
但对混凝土结构疲劳的研究还处于初级阶段，在使用期间，对受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能监测和疲劳性能的研究依然是个薄弱环节。实际桥梁工程实例中，材料的非均匀性和非连续性，这些细小的材料特性缺陷使得桥梁结构在循环荷载作用下，对结构形成宏观裂纹。长期处于这种疲劳荷载作用下的桥梁结构易发生材料的脆性破坏，早期的疲劳损伤往往不易被发现，但其带来的后患影响确是突然的、灾难性的。因此，对桥梁结构的疲劳损伤研究需要引起桥梁界的足够重视，且在今后的科研和设计中应得应用和发展。
（3）重视桥梁的超载问题
由于设计荷载标准的提高和经济发展的需要,超载现象在服役桥梁中普遍存在,是其承载力下降,耐久性降低的主要原因。汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；最后是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。
超载运营导致桥梁在服役期内经受持续高应力作用,其疲劳损伤分析亟待开展，甚至会出现一些超载引发的桥梁倒塌事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤具有不可恢复性，将影响到桥梁在正常荷载下的工作性能，从而危害桥梁的安全性和耐久性。因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载给桥梁带来的后果进行及时的分析和研究。
结束语
现状桥梁结构存在的主要问题是正常使用性能差、耐久性和安全性差。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但作为工程科研、设计人员应注重结构的耐久性设计，充分考虑现阶段施工、管理的局限性，采用适当的安全度、延性设计来保证桥梁的使用性能，同时监管和养护部门应杜绝超载现象的发生，这才是更为主动和有效的方法。
【关键词】：耐久性疲劳损伤超载
前言
当今桥梁设计、实施过程中，有这样的问题：考虑强度过多而考虑耐久性太少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，桥梁在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现，而目前在桥梁的设计、施工、运营过程中，耐久性设计理念相对不足、施工和管理水平较低、使用时超载现象严重，这些问题在一定程度上导致了当前桥梁结构使用性能差、寿命短、事故频发等现象。只有日益重视桥梁的耐久性、安全性、适用性的工程理念，才能符合桥梁结构受力和综合经济性指标的要求。
一、桥梁安全性、耐久性差的现状分析
（1）施工质量差、队伍素质底
现阶段，多座桥梁突发性破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般情况下，工程事故主要是由野蛮施工、管理腐败所导致。对现状桥梁的事故分析发现，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等，更严重的诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，对桥梁的安全造成了致命的损害。
大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命前，出现了严重的桥梁病害；特别是一些桥梁在仅使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这与施工质量低下有着有重要的关系，最为典型的现象为钢筋的混凝土保护层厚度不够及施工期间的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。施工队伍素质底下导致了施工期间的工程质量较差，短期对桥梁的正常使用影响不为明显，但却会对桥梁的长期耐久性产生非常严重的危害。
（2）设计理论、构造体系的局限
施工问题暴露的同时，在桥梁设计领域，由于起步较晚、基础较薄弱、发展较快，我国的桥梁建设还存在一些不足，桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。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。
现阶段我国桥梁设计人员存在一种普遍局限性观点：只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性、耐久性。这种现象直接导致结构设计的诸多问题，如结构整体性和延性不足；计算图式和受力模式不明确，造成局部受力突变；混凝土强度等级过低、钢筋的混凝土保护层厚度过小、构件截面尺寸不够，这些问题使得结构的耐久性不足，严重影响结构的安全性。很多桥梁虽满足设计规范的强度要求，但运营不久就会出现混凝土桥的跨中下挠、梁体裂缝、钢结构桥的严重锈蚀等现象。桥梁的耐久性不足已成为现状桥梁的普遍现象。
现行的桥梁设计规范及标准为我们提供了整体及局部的计算方法和构造要求，但解决不了设计人员在实际工程实例中遇到的所有问题，且规范的不断更新亦滞后于新理论、新技术、新材料的迅速发展对结构提出的新要求。因此，合理的桥梁设计除应满足规范的要求外，还应建立在对桥梁结构的正确认识、设计员丰富的经验和准确的判断之上。
二、针对现状的几点合理化建议
（1）注重桥梁的耐久性设计
桥梁在建设和运营过程中，不仅受到环境、有害化学物质不用程度的侵蚀，还要承受诸多外来作用的影响：车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等，且加上材料的自身的不断老化，影响了橋梁的耐久性，导致了桥梁构件有着不同程度的损伤。目前，我国突出的耐久性问题表现在以下几个方面：①大跨度混凝土刚构桥、连续梁桥的跨中下挠和梁体裂缝问题；②钢结构和钢构件的防腐问题得不到很好的处理；③桥梁的耐久性还有待进一步验证。一些桥梁的耐久性问题，不同程度的反映出在设计、施工、材料、养护维修、运营管理等方面存在的缺憾和不足。
大量的工程实例表明，耐久性问题的暴露和没有进行合理的耐久性设计息息相关，这也促使工程设计人员重新认识桥梁的耐久性。根据现状桥梁耐久性的的病害发现，除了施工和材料方面的原因，桥梁耐久性设计不完善成为影响桥梁结构的硬伤。
我国从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，且取得了不少成果。特别是跨海大桥的建设过程中，耐久性设计得到了系统的总结和发展。但国内的耐久性研究大多是从材料和统计分析的角度出发，对如何从结构和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。长期以来，一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。桥梁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。
很多国家近些年，十分重视桥梁耐久性的设计工作，将提高桥梁结构物的耐久性作为重要的设计原则，通过统一考虑合理的结构布局和构造细节、强调结构易于检查和维修，以保证桥梁的安全使用和尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。国外的诸多成功经验为我们桥梁耐久性设计起到了良好的参考和借鉴作用。
（2）重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构在承受动荷载如车辆、风、温度反复作用下，结构内应力会产生循环变化，这种频繁的结构应力循环变化，不但会引起桥梁的振动，还会引起桥梁的累积疲劳损伤。
一直以来，疲劳损伤只在钢结构桥梁中得到认识和发展，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土桥梁领域，按照疲劳损伤的严重性排列，钢筋混凝土桥梁最为显著，部分预应力混凝土桥梁次之，全预应力混凝土桥梁较好。现阶段，疲劳损伤对混凝土桥梁的影响主要表现在：①降低了桥梁结构的开裂弯矩；②使桥梁结构的刚度降低、挠度加大；③桥梁结构的裂缝宽度增加，且早期较快；④使预应力筋的应力增大，且预应力度越小，增加越大。
但对混凝土结构疲劳的研究还处于初级阶段，在使用期间，对受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能监测和疲劳性能的研究依然是个薄弱环节。实际桥梁工程实例中，材料的非均匀性和非连续性，这些细小的材料特性缺陷使得桥梁结构在循环荷载作用下，对结构形成宏观裂纹。长期处于这种疲劳荷载作用下的桥梁结构易发生材料的脆性破坏，早期的疲劳损伤往往不易被发现，但其带来的后患影响确是突然的、灾难性的。因此，对桥梁结构的疲劳损伤研究需要引起桥梁界的足够重视，且在今后的科研和设计中应得应用和发展。
（3）重视桥梁的超载问题
由于设计荷载标准的提高和经济发展的需要,超载现象在服役桥梁中普遍存在,是其承载力下降,耐久性降低的主要原因。汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；最后是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。
超载运营导致桥梁在服役期内经受持续高应力作用,其疲劳损伤分析亟待开展，甚至会出现一些超载引发的桥梁倒塌事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤具有不可恢复性，将影响到桥梁在正常荷载下的工作性能，从而危害桥梁的安全性和耐久性。因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载给桥梁带来的后果进行及时的分析和研究。
结束语
现状桥梁结构存在的主要问题是正常使用性能差、耐久性和安全性差。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但作为工程科研、设计人员应注重结构的耐久性设计，充分考虑现阶段施工、管理的局限性，采用适当的安全度、延性设计来保证桥梁的使用性能，同时监管和养护部门应杜绝超载现象的发生，这才是更为主动和有效的方法。