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橋梁工程設計中的安全性和耐久性問(wèn)題
橋梁的安全性和耐久性是整個(gè)橋梁工程項目的重點(diǎn)工作,也是一直困擾設計、施工人員的工作難點(diǎn),直接影響著(zhù)橋梁的正常使用功能和人民生命財產(chǎn)的安全。隨著(zhù)近年來(lái)橋梁事故的頻發(fā),橋梁設計的安全性和耐久性問(wèn)題更是引起了媒體、公眾的廣泛關(guān)注和討論。本文就橋梁設計中安全性和耐久性的影響因素進(jìn)行分析,研究和探討、解決和提高橋梁安全性和耐久性的設計措施,以便能更好的保證橋梁建設和使用的安全、合理,確保橋梁的設計使用年限,推動(dòng)我國橋梁建設事業(yè)的健康穩定發(fā)展。
關(guān)鍵詞:橋梁工程設計;安全性;耐久性
橋梁的安全性和耐久性是整個(gè)橋梁工程項目的重點(diǎn)工作,直接影響著(zhù)橋梁的正常使用功能和人民生命財產(chǎn)的安全。近年來(lái),我國接連發(fā)生橋梁倒塌事故,造成了嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失,橋梁設計的安全性和耐久性也隨之成為媒體和公眾廣泛關(guān)注和討論的熱門(mén)話(huà)題。目前,我國現行的相關(guān)標準、規范對橋梁設計的原則要求是“安全、適用、經(jīng)濟、美觀(guān)和有利環(huán)保”,基本上涵蓋了人們所重視和關(guān)心的重要問(wèn)題。然而,縱觀(guān)這幾年橋梁倒塌事故的原因,大多是因為橋梁設計的欠合理、耐久設計沒(méi)有明確說(shuō)明、數據計算錯誤、施工偷工減料等原因。因此,設計人員在進(jìn)行橋梁設計時(shí)必須要注重安全性和耐久性的設計,在設計上確保橋梁使用的安全、合理,滿(mǎn)足橋梁的設計使用年限,推動(dòng)我國橋梁建設事業(yè)的健康良性發(fā)展。文章就橋梁設計中安全性和耐久性的影響因素進(jìn)行分析,研究和探討、解決和提高橋梁安全性和耐久性的設計措施,以便能更好的確保橋梁建設使用的安全、合理,滿(mǎn)足橋梁的設計使用年限。
一、影響橋梁安全性和耐久性的因素
影響橋梁工程安全性和耐久性的因素主要包括下面兩個(gè)方面。
1、缺乏完善的設計理論和結構體系
在橋梁工程的設計過(guò)程中,缺乏相關(guān)的安全、耐久設計理念,對結構構造的設計體系不完善,造成了橋梁安全性、耐久性較差。結構設計首先是在滿(mǎn)足使用功能的前提下,選擇經(jīng)濟合理的橋梁結構方案,其次是對結構分析并進(jìn)行構造設計,同時(shí)要依據有關(guān)規定的可靠性指標和安全系數進(jìn)行設計,以確保結構的安全、可靠。然而,有些設計人員在設計中生搬硬套比較嚴重,設計與施工相脫節,造成設計環(huán)節頻繁出現人為錯誤,降低了橋梁的安全性和耐久性。例如,有的設計受力路線(xiàn)或者計算圖式不明確,造成局部應力過(guò)大;有的設計未能充分考慮施工工況,導致施工過(guò)程出現問(wèn)題;有的結構設計的延展性和整體性不足,冗余性??;有的設計的混凝土強度偏低、鋼筋的選擇過(guò)細,保護層厚度過(guò)薄等等都降低了結構的安全性,影響到橋梁工程的耐久性。
2、 施工、養護、管理的水平偏低
橋梁出現破壞與倒塌事故,一個(gè)共同的原因就是施工質(zhì)量沒(méi)有達到設計和規范的要求,較為典型的問(wèn)題主要有偷工減料、以次充好、施工工藝不合格等。其次,橋梁結構建成后的養護工作不到位,導致混凝土的老化加快,鋼筋的銹蝕等。再者,橋梁結構產(chǎn)權部門(mén)的管理不善和公眾安全意識的淡薄,更是對橋梁工程的安全性造成致命的影響,使橋梁工程遠遠達不到預期的使用壽命。例如,船舶撞擊橋梁和汽車(chē)超載問(wèn)題等。
二、設計提高橋梁安全性和耐久性的措施
針對橋梁工程中出現的安全性和耐久性差的問(wèn)題,在設計時(shí)應采取以下幾個(gè)方面的措施來(lái)提高和改善橋梁使用的安全,延長(cháng)其使用壽命。
1、依據實(shí)際情況,設計合理的結構方案
符合使用要求和施工條件的結構方案,能夠有效的提高橋梁的使用安全性和耐久性。因此,在進(jìn)行橋梁結構的設計時(shí),要根據施工建設的實(shí)地環(huán)境,結合工程的使用要求,設計選擇合理的結構方案。通常情況下,一般橋梁首選造價(jià)經(jīng)濟、施工簡(jiǎn)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(shí)可選擇現澆結構和大跨徑常規結構。不宜過(guò)分追求景觀(guān)、地標建筑、長(cháng)官意愿而采用特殊結構,增加工程造價(jià)且存在一定的安全隱患。
2、設計選用材料時(shí)要本著(zhù)科學(xué)、合理的原則
目前,國內的橋梁大多是鋼筋混凝土結構,因此鋼筋混凝土的合理使用和施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁結構工程的安全性、適用性和耐久性?;炷敛牧系呐渲脴嫵墒菦Q定混凝土耐久性的重要因素,其水泥砂漿的強度、水灰配置比例等都對它的安全性、耐久性有著(zhù)較大的影響。因此,設計人員在進(jìn)行設計時(shí),必須嚴格按照有關(guān)規范和標準的要求來(lái)設計和選擇施工材料和匹配比例,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(xué)合理的選擇實(shí)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(jīng)濟效益。
3、加強對橋梁疲勞損傷問(wèn)題的設計
橋梁在實(shí)際使用中所承受的風(fēng)荷載和車(chē)輛荷載都是能夠在結構內部產(chǎn)生變化循環(huán)應力的動(dòng)荷載,對橋梁結構造成疲勞損傷的積累。這些損傷在長(cháng)期的作用下會(huì )導致橋梁部件結構形成宏觀(guān)裂縫,引起橋梁結構、材料的斷裂,造成嚴重的人員和經(jīng)濟損失。因此,在設計過(guò)程中要注意加強選用材料的均勻性和連續性,針對重點(diǎn)關(guān)鍵部位進(jìn)行抗疲勞設計,最大程度的減輕橋梁在使用過(guò)程中的疲勞損傷,提高它的使用安全性和耐久性。
關(guān)鍵詞:橋梁工程設計;安全性;耐久性
橋梁的安全性和耐久性是整個(gè)橋梁工程項目的重點(diǎn)工作,直接影響著(zhù)橋梁的正常使用功能和人民生命財產(chǎn)的安全。近年來(lái),我國接連發(fā)生橋梁倒塌事故,造成了嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失,橋梁設計的安全性和耐久性也隨之成為媒體和公眾廣泛關(guān)注和討論的熱門(mén)話(huà)題。目前,我國現行的相關(guān)標準、規范對橋梁設計的原則要求是“安全、適用、經(jīng)濟、美觀(guān)和有利環(huán)保”,基本上涵蓋了人們所重視和關(guān)心的重要問(wèn)題。然而,縱觀(guān)這幾年橋梁倒塌事故的原因,大多是因為橋梁設計的欠合理、耐久設計沒(méi)有明確說(shuō)明、數據計算錯誤、施工偷工減料等原因。因此,設計人員在進(jìn)行橋梁設計時(shí)必須要注重安全性和耐久性的設計,在設計上確保橋梁使用的安全、合理,滿(mǎn)足橋梁的設計使用年限,推動(dòng)我國橋梁建設事業(yè)的健康良性發(fā)展。文章就橋梁設計中安全性和耐久性的影響因素進(jìn)行分析,研究和探討、解決和提高橋梁安全性和耐久性的設計措施,以便能更好的確保橋梁建設使用的安全、合理,滿(mǎn)足橋梁的設計使用年限。
一、影響橋梁安全性和耐久性的因素
影響橋梁工程安全性和耐久性的因素主要包括下面兩個(gè)方面。
1、缺乏完善的設計理論和結構體系
在橋梁工程的設計過(guò)程中,缺乏相關(guān)的安全、耐久設計理念,對結構構造的設計體系不完善,造成了橋梁安全性、耐久性較差。結構設計首先是在滿(mǎn)足使用功能的前提下,選擇經(jīng)濟合理的橋梁結構方案,其次是對結構分析并進(jìn)行構造設計,同時(shí)要依據有關(guān)規定的可靠性指標和安全系數進(jìn)行設計,以確保結構的安全、可靠。然而,有些設計人員在設計中生搬硬套比較嚴重,設計與施工相脫節,造成設計環(huán)節頻繁出現人為錯誤,降低了橋梁的安全性和耐久性。例如,有的設計受力路線(xiàn)或者計算圖式不明確,造成局部應力過(guò)大;有的設計未能充分考慮施工工況,導致施工過(guò)程出現問(wèn)題;有的結構設計的延展性和整體性不足,冗余性??;有的設計的混凝土強度偏低、鋼筋的選擇過(guò)細,保護層厚度過(guò)薄等等都降低了結構的安全性,影響到橋梁工程的耐久性。
2、 施工、養護、管理的水平偏低
橋梁出現破壞與倒塌事故,一個(gè)共同的原因就是施工質(zhì)量沒(méi)有達到設計和規范的要求,較為典型的問(wèn)題主要有偷工減料、以次充好、施工工藝不合格等。其次,橋梁結構建成后的養護工作不到位,導致混凝土的老化加快,鋼筋的銹蝕等。再者,橋梁結構產(chǎn)權部門(mén)的管理不善和公眾安全意識的淡薄,更是對橋梁工程的安全性造成致命的影響,使橋梁工程遠遠達不到預期的使用壽命。例如,船舶撞擊橋梁和汽車(chē)超載問(wèn)題等。
二、設計提高橋梁安全性和耐久性的措施
針對橋梁工程中出現的安全性和耐久性差的問(wèn)題,在設計時(shí)應采取以下幾個(gè)方面的措施來(lái)提高和改善橋梁使用的安全,延長(cháng)其使用壽命。
1、依據實(shí)際情況,設計合理的結構方案
符合使用要求和施工條件的結構方案,能夠有效的提高橋梁的使用安全性和耐久性。因此,在進(jìn)行橋梁結構的設計時(shí),要根據施工建設的實(shí)地環(huán)境,結合工程的使用要求,設計選擇合理的結構方案。通常情況下,一般橋梁首選造價(jià)經(jīng)濟、施工簡(jiǎn)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(shí)可選擇現澆結構和大跨徑常規結構。不宜過(guò)分追求景觀(guān)、地標建筑、長(cháng)官意愿而采用特殊結構,增加工程造價(jià)且存在一定的安全隱患。
2、設計選用材料時(shí)要本著(zhù)科學(xué)、合理的原則
目前,國內的橋梁大多是鋼筋混凝土結構,因此鋼筋混凝土的合理使用和施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁結構工程的安全性、適用性和耐久性?;炷敛牧系呐渲脴嫵墒菦Q定混凝土耐久性的重要因素,其水泥砂漿的強度、水灰配置比例等都對它的安全性、耐久性有著(zhù)較大的影響。因此,設計人員在進(jìn)行設計時(shí),必須嚴格按照有關(guān)規范和標準的要求來(lái)設計和選擇施工材料和匹配比例,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(xué)合理的選擇實(shí)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(jīng)濟效益。
3、加強對橋梁疲勞損傷問(wèn)題的設計
橋梁在實(shí)際使用中所承受的風(fēng)荷載和車(chē)輛荷載都是能夠在結構內部產(chǎn)生變化循環(huán)應力的動(dòng)荷載,對橋梁結構造成疲勞損傷的積累。這些損傷在長(cháng)期的作用下會(huì )導致橋梁部件結構形成宏觀(guān)裂縫,引起橋梁結構、材料的斷裂,造成嚴重的人員和經(jīng)濟損失。因此,在設計過(guò)程中要注意加強選用材料的均勻性和連續性,針對重點(diǎn)關(guān)鍵部位進(jìn)行抗疲勞設計,最大程度的減輕橋梁在使用過(guò)程中的疲勞損傷,提高它的使用安全性和耐久性。
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