橋梁工程論文發(fā)表期刊推薦核心級期刊《中國工程科學》,《中國工程科學》是中國工程院創(chuàng)辦并主管的學術期刊,全國政協(xié)副主席、中國工程院院長、兩院院士宋健教授任編委會主任!吨袊こ炭茖W》辦刊的指導思想是 充分發(fā)揮中國工程院各學部全體院士和全國工程科技專家的積極性,面向中國和世界工程科技界,努力使之成為我國工程科技界最高水平的綜合性學術刊物!吨袊 工程科學》是傳播當代最新工程技術信息,薈萃專家、學者創(chuàng)新精華,融百花為一園,集綜合為一體的學術期刊。它不但面向兩院院士和工程技術專家,更以廣大中 青年科技人員和高校師生為讀者對象。
摘要:橋梁作為交通建設的基礎建設工程,對加快交通運輸能力、國民經濟的發(fā)展起著重要的作用及其深遠的現(xiàn)實意義,但是在帶來巨大經濟效益和社會效益的同時,在橋梁施工中存在的各種各樣的問題也在不斷的顯現(xiàn)出來,尤其是橋梁的安全性和耐久性無法得到保障,致使人民的生命財產受到的嚴重的威脅。并且在一定程度上制約了我國交通建設的可持續(xù)發(fā)展。因此作為橋梁建設的先決條件的橋梁設計工作而言,設計人員在進行橋梁設計時必須要注重橋梁的安全和耐久性設計,確保橋梁設計的合理性和橋梁使用過程中的安全性。
關鍵詞:橋梁工程,設計,安全性分析
引言
目前,我國現(xiàn)行的相關標準、規(guī)范對橋梁設計的原則要求是“安全、適用、經濟、美觀和有利環(huán)保”,基本上涵蓋了人們所重視和關心的重要問題。但是橋梁出現(xiàn)安全隱患的主要原因還是由于設計欠合理、橋梁的耐久性沒有進行明確的說明、數(shù)據(jù)計算出現(xiàn)錯誤、施工期間偷工減料等原因。因此,設計人員在進行設計時應對影響橋梁安全性的因素進行反復分析、研究和探討,解決和提高橋梁安全性的設計措施,便于更好的確保橋梁建設使用的安全性。
一、影響橋梁安全性的主要原因
1缺乏完善的設計理論體系和結構構造體系
在橋梁工程的設計工作中,由于缺乏相關的安全性設計的理念和結構構造體系的不完善,造成了橋梁的安全性較差。而在結構設計時,需要在滿足使用功能的前提下,選擇較為經濟合理的設計方案,并且對橋梁的構造進行分析并進行設計,確保橋梁結構的安全性和可靠性。但是在實際設計工作中,由于有些設計人員專業(yè)素質較為低下,對橋梁的構造方式和建設地區(qū)的地質環(huán)境沒有進行深入詳細的了解,只在設計中對結構進行生搬硬套,造成設計與施工相互脫節(jié),設計環(huán)節(jié)頻繁出錯、計算圖式不明確或者是臨時修改設計方案等等;或設計人員只重視結構安全強度設計,忽略了結構整體體系、結構維護、結構耐久性和材料性能等級的重要性,在施工過程中經常性的出現(xiàn)環(huán)境因素、人為因素的影響,都會進一步降低橋梁的安全性。
2設計人員缺乏經驗,對建設地區(qū)的實際情況認識不夠
設計人員是整個橋梁建設的先行者,需要根據(jù)不同的環(huán)境條件,不同的設計對象,以及導致不同結構布局和構造要求進行設計工作,只有設計人員通過對橋梁所在地的實際情況進行了解分析,然后根據(jù)根據(jù)各方面的情況進行初步設計,確定資金投入等,由此可見,設計工作的關鍵性。但是由于規(guī)范的不斷更新,設計人員適應不了新技術、新材料、新設備的發(fā)展要求,這就需要我們及時加強設計人員的培訓工作,加強設計人員的專業(yè)素質培養(yǎng),做好設計的理論總結與傳遞工作,使設計人員能夠正確的認識結構體系,豐富工程設計經驗,以便能更加準確的判別設計中遇到的各種問題。
3選擇經濟合理的設計方案
在橋梁設計領域,特別是關于橋梁施工和運營期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結構設計的首要任務是選擇經濟合理的結構方案,其次是結構分析與構件和連接的設計,并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠性指標以保證結構的安全性。橋梁工程是一個由許多結構件組成的一個系統(tǒng)結構,各結構件不僅本身要有足夠強度和耐久性,而且組合到整個橋梁中也要滿足全橋安全性和耐久性,目前一些設計人員設計時考慮片面,結構的整體性、安全和耐久性考慮不夠,造成有的結構整體性延性不足,冗余度過小,有的計算圖式和受力路線不明確,造成局部受力過大,強度要求過低,保護層厚度過小及構件截面過薄和過大。這些都在一定程度上削弱了結構耐久性,嚴重影響混凝土結構的安全性。不少橋梁雖然滿足了設計規(guī)范的強度要求,但僅用了5年~10年就因為耐久性出了問題影響結構安全。結構耐久性差已成為最現(xiàn)實的一個普遍存在的問題,設計時要從材料、構造等角度采取措施加強結構耐久性。
4橋梁施工、養(yǎng)護以及管理的水平偏低
橋梁出現(xiàn)破壞與倒塌等安全事故,主要是由于野蠻施工和管理腐敗或不到位造成的。針對一些橋梁短期內突然發(fā)生的破壞與倒塌現(xiàn)象,則是由于施工施工質量沒有達到設計規(guī)范要求,主要體現(xiàn)在施工過程中偷工減料、以次充好、施工工藝不達標等。其次,由于橋梁建成之后對于其結構的養(yǎng)護工作沒有做到位,導致的混凝土老化速度加快,鋼筋銹蝕等。再有就是橋梁結構產權部門的管理不善和公眾安全意識薄弱等,更是對橋梁的安全性造成致命的影響。
二、提高橋梁工程設計中安全性的措施
橋梁的安全性設計主要表現(xiàn)為橋梁構造所具備的防止損毀倒塌的能力。橋梁結構的安全性則表現(xiàn)為:橋梁結構的整體堅固性,以及橋梁構件的承載能力兩大方面。橋梁結構的整體堅固性是指當橋梁結構產生局部損壞時,能夠避免產生更大損壞后果的產生的能力。如果橋梁結構的安全性能較高,并具備良好的延展性和必要冗余長度,能夠在地質災害以及人為造成的危害面前,發(fā)揮出較大的自我規(guī)避的作用,從而減少因災害造成的損失。其次,是指橋橋梁結構構件自身所具備的能夠承受自然力、地質災害、車輛超載等各種外來因素的能力,其中負荷性超載是對橋梁結構構件承載能力威脅最大的因素,它對橋梁產生的損傷有時甚至是破壞性的。因此加強橋梁結構設計的安全性顯得尤為重要,以下進行詳細說明:
1根據(jù)橋梁建設地的實際情況進行橋梁結構設計
符合使用要求和施工條件的橋梁結構設計方案,能夠有效的提高橋梁的使用安全性及其耐久性。因此,在進行橋梁結構的設計時,要根據(jù)施工建設場地的實際情況,結合工程的使用要求,設計選擇出經濟合理的結構方案。通常設計方案的選擇首選的是造價經濟、施工簡便、預制配件標準化的標準跨徑的預制拼裝結構,條件受限時可選擇現(xiàn)澆結構和大跨徑常規(guī)結構。不宜因為過分追求景觀、地標建筑、管理人員意愿而采用特殊結構,不僅增加了工程投資,而且由于施工環(huán)境或者是施工技術的限制,橋梁施工質量不能達到設計要求,造成橋梁建成之后存在安全隱患。
2科學選用材料
目前國內的橋梁大多是鋼筋混凝土結構,因此混凝土材料的質量直接關系到橋梁結構工程的安全性。因此,設計人員在進行設計時,必須要嚴格按照現(xiàn)有的有關規(guī)范和標準的要求來設計和選擇施工材料和配比比例,適當增加鋼筋混凝結構層上保護層厚度,控制伸縮縫的設置和寬度,科學合理的選擇實際需求的建筑材料,使橋梁工程既能達到使用安全和期限的標準要求,又能提高它的經濟效益。
3重視橋梁超載現(xiàn)象
橋梁的超載可以分為三種情況:①早期修建的橋梁超齡營運;②通車總流量超過設計總流量;③車輛的違規(guī)超載現(xiàn)象。前兩者屬于橋梁荷載設計不夠精確,后者屬于車輛駕駛者的主觀意愿。不管是哪一種方式都有可能因為超載致使橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇,甚至引發(fā)橋梁結構破壞事故。另一方面,由于超載造成的橋梁內部損傷不宜恢復,這會直接影響橋梁在正常荷載狀態(tài)下的工作,進而影響橋梁的安全性。
結語
橋梁的安全性是整個橋梁工程建設的重點和難點,也是我國橋梁建筑亟待解決的難題。橋梁安全性設計不僅影響著橋梁的正常使用和人們的出行安全,同時也對橋梁的后期維護及維修資金的投入有重要的影響。因此,設計人員在設計過程中,不僅要努力完善自身專業(yè)素質,積累工作經驗,也需要積極的借鑒和吸收國外橋梁建設成功的案例和經驗,加強橋梁安全性和耐久性的工程設計,注重橋梁疲勞損傷和負荷超載帶來的設計問題,強化施工質量管理,從而提高橋梁的使用安全,延長橋梁的使用壽命,促進和推動我國橋梁建設事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
[1]李曉冬.橋梁結構耐久性差表現(xiàn)及原因分析[J].科技信息(科學教研).2008(18)
[2]趙祥柱,李秀娟,李春津.松原市前扶松花江大橋的設計與施工[J].天津建設科技.1995(04)
[3]羅昌維,楊;.對公路橋梁設計安全的探討[J].科學之友.2010(12)
[4]甄玉軍,張艷麗.國內橋梁設計存在的主要問題[J].中國新技術新產品.2010(01)
[5]吳岐賢.我國橋梁耐久性設計中存在的問題及對策[J].交通科技與經濟.2011(03)
[6]陳婷,陳波.我國橋梁設計問題研究[J].科技致富向導.2011(26)
[7]白琳,劉興饒,肖琳.公路橋梁設計安全的探討[J].北方交通.2010(03)