淺談橋梁設(shè)計(jì)問(wèn)題
2015-04-03
一、引言
橋梁是公路工程建設(shè)中的重要組成部分,因此在道路施工建設(shè)中占有非常重要的地位。我們?cè)O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁工程的設(shè)計(jì)中,必須使用精確的工程力學(xué)知識(shí)以及設(shè)計(jì)能力,將設(shè)計(jì)過(guò)程需要將影響元素考慮周到。防止考慮不周或者疏忽造成我們?cè)O(shè)計(jì)的橋梁在以后投入使用時(shí)事故的發(fā)生,影響到我們對(duì)于橋梁的使用,甚至危害到人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全,影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
設(shè)計(jì)時(shí)我們必須根據(jù)橋梁的具體情況進(jìn)行具體的設(shè)計(jì),充分的考慮日后在使用過(guò)程中可能受到的環(huán)境以及有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕等,還要嚴(yán)密、認(rèn)真的計(jì)算橋梁所需要承受車輛、地震、風(fēng)以及水流沖擊等荷載因素對(duì)于橋梁的影響。我們還要考慮到所用建筑材料的老化因素,防止橋梁結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的損傷和劣化程度不同引起的事故。
能夠影響橋梁質(zhì)量的諸多因素之中,橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是決定橋梁耐久性的重要決定性因素。因此除了保證施工中的質(zhì)量,還可以通過(guò)在設(shè)計(jì)中加強(qiáng)橋梁的耐久性和荷載量來(lái)保證橋梁的安全使用。
二、橋梁設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
1、設(shè)計(jì)理論與結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)方面
對(duì)橋梁耐久性以及安全性影響最主要的因素是是設(shè)計(jì)問(wèn)題,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要做到的就是選擇經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案;其次就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,構(gòu)件和與連接方面的設(shè)計(jì),我們必須充分的考慮力學(xué)結(jié)構(gòu)等影響因素,保證橋梁能在使用期內(nèi)良好、正常的使用;而且我們還要按照規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)以及可靠性指標(biāo)等作為橋梁設(shè)計(jì)的依據(jù),確保其結(jié)構(gòu)的安全性。
橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)際工作中,很多設(shè)計(jì)人員通常僅僅注重設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求以橋梁的強(qiáng)度,卻忽視了其他因素對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的影響。例如:結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)耐久性、結(jié)構(gòu)維護(hù)等問(wèn)題,都沒(méi)有得到設(shè)計(jì)人員的重視,這些問(wèn)題都是非常重要的,在設(shè)計(jì)、施工以及以后的使用中常常出現(xiàn)的一些人為問(wèn)題,會(huì)嚴(yán)重影響到橋梁的安全性能和結(jié)構(gòu)性能。
在有的設(shè)計(jì)方案中,橋梁結(jié)構(gòu)的整體性與延性不夠,并且冗余性較??;受力路線與計(jì)算圖式不明確也是個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題,很有可能造成橋梁局部受力過(guò)大,影響到橋梁的使用;橋梁施工中的建筑材料質(zhì)量也是影響橋梁結(jié)構(gòu)耐久性與使用安全性的重要因素。例如鋼筋直徑過(guò)細(xì)、混凝土強(qiáng)度等級(jí)過(guò)低、構(gòu)件截面過(guò)薄等,這些問(wèn)題都可以在一定程度上影響到橋梁的耐久性。因此橋梁結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題已經(jīng)成為我們?cè)O(shè)計(jì)人員所面臨的一個(gè)最現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。
2、橋梁施工與建筑管理水平方面
由于國(guó)內(nèi)外一些橋梁發(fā)生了突然的破壞甚至倒塌,造成我國(guó)橋梁的建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題成為社會(huì)所關(guān)注的焦點(diǎn)。然而對(duì)于橋梁發(fā)生垮塌的問(wèn)題,很多人都會(huì)想到的一個(gè)關(guān)鍵因素就是施工,但是,設(shè)計(jì)與施工都是非常重要的影響因素,也僅僅只有在這兩個(gè)方面才可能造成橋梁發(fā)生安全事故。對(duì)于一些在短期內(nèi)發(fā)生的例如突然的破壞或倒塌,其主要原因就是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量不達(dá)標(biāo)造成的,橋梁在施工過(guò)程中沒(méi)有按照規(guī)范與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,例如建筑材料強(qiáng)度不夠、施工工藝不符合要求等,都可能導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。
一些橋梁在建設(shè)驗(yàn)收使用后不久,也出現(xiàn)了影響其正常使用的質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)于還沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限的橋梁就出現(xiàn)嚴(yán)重的耐久性不足的問(wèn)題,這些都與橋梁施工質(zhì)量有很大的關(guān)系,例如鋼筋保護(hù)層不足、混凝土配合比、水泥選用、振搗與養(yǎng)護(hù)不當(dāng)以及預(yù)應(yīng)力施加不合理等原因都可能導(dǎo)致橋梁質(zhì)量問(wèn)題。
三、對(duì)于橋梁設(shè)計(jì)中的問(wèn)題的預(yù)防措施
1、重視地區(qū)氣象因素的影響
橋梁隨著公路道路的延伸而出現(xiàn),因此地理位置因素決定了橋梁所需要承受的氣候特征,地區(qū)氣候?qū)εc橋梁建筑的影響是我們?cè)O(shè)計(jì)人員必須充分考慮的一個(gè)非常重要的因素。特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料標(biāo)準(zhǔn)的確定,都與氣候因素有關(guān),例如地區(qū)的年降雨量以及無(wú)霜期等都是我們橋梁設(shè)計(jì)者應(yīng)該重點(diǎn)考慮的因素。在一些橋梁工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師應(yīng)該根據(jù)具體的橋梁進(jìn)行具體的工程設(shè)計(jì),并且還要在設(shè)計(jì)時(shí)充分的考慮到地區(qū)環(huán)境影響以及氣候因素中有害化學(xué)物質(zhì)對(duì)橋梁的侵蝕,考慮到橋梁所需要承受的車輛、疲勞、超載、風(fēng)、地震以及人為因素等的損害,只有了解橋梁設(shè)計(jì)中存在的不利因素,并針對(duì)其進(jìn)行防治才能確保橋的持久與耐用使用。
2、對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的精確設(shè)計(jì)
我們對(duì)橋梁各個(gè)結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行較為精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)可以有效的防止橋梁質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生,例如橋梁的總跨徑、橋梁的孔徑、橋梁標(biāo)高、橋梁橫斷面、橋梁的平面等,我們可以參考下表對(duì)以上各部分進(jìn)行設(shè)計(jì),已達(dá)到預(yù)防橋梁質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生:
3、加強(qiáng)對(duì)于疲勞損傷的研究
疲勞損傷是橋梁設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題,我們橋梁設(shè)計(jì)人員必須將對(duì)橋梁疲勞損傷的研究加入到混凝土結(jié)構(gòu)之中,以防治鋼材出現(xiàn)開(kāi)裂的情況。疲勞損傷時(shí)有結(jié)構(gòu)荷載造成的,我們必須對(duì)宏觀裂縫進(jìn)行有效的控制,防治引起材料與結(jié)構(gòu)的斷裂。
四、總結(jié)
橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工對(duì)于橋梁質(zhì)量控制是非常重要的,它的質(zhì)量好壞不僅直接關(guān)系到人們對(duì)橋梁的使用安全,而且對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著非常重要的作用,因此我們要積極的借鑒國(guó)外的成功做法和經(jīng)驗(yàn),不僅要通過(guò)加強(qiáng)對(duì)于橋梁施工方面的質(zhì)量管理,而且還要同時(shí)從橋梁的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造角度以及設(shè)計(jì)理念對(duì)橋梁的耐久性進(jìn)行較為完善的設(shè)計(jì),使我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)方面能夠更上一層樓,加快我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)水平的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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