市政桥梁安全性与耐久性设计思考

梁策

摘 要：随着我国城镇化的程度不断提高，城市人口增长十分迅速，同时也给城市交通带来了压力和挑战，为了使人们的出行更加方便，加大城市道路桥梁的建设也是很有必要的。但在一般的道路桥梁设计中，设计者往往偏重于桥梁的刚度、强度和稳定性等，对整体桥梁的安全和持久性往往不太注重。但为了使结构在设计期内能够正常、安全的使用，应该对结构的持久性和安全性设计进行进一步加强。

关键词：道路桥梁;桥梁设计;安全性设计;持久性设计

桥梁对于道路交通来说是非常重要，而桥梁设计的关键部分又属于桥梁的耐久性和安全性设计，因此，学习利用先进的设计理念来进行桥梁安全性和耐久性设计时桥梁设计的重中之重。我国经济的不断发展促进了交通运输业的壮大，其中的桥梁又是公路交通的重中之重，其地位可见一斑。由于我国的桥梁行业规范设计的原则，使得桥梁设计人员大都对整体结构的工作性能没有一个整体把握，只在乎单个构件的性能，因此使得一些桥梁在使用过程中出现不同程度的病患，更严重着威胁桥梁的耐久性和安全性。同时由于桥梁工程是一项基础性的建设工作，已经有越来越多的人开始关注它，所以加强它的耐久性和安全性是理所应当的啦。

一、桥梁设计中耐久性和安全性的现状

桥梁结构的使用寿命按照我国的行业规范来讲应该为100年。但是由于各方面的原因（桥梁设计本身等内在因素和一些外在因素）导致桥梁的实际寿命比行业规范寿命要低，且安全性也没能得到保障，导致桥梁必须重建在它的规定使用期内。跟国际上对桥梁安全性和耐久性的重视程度相比较，这种现象无不是背道而驰，我们应该加强对这种现象的重视。在设计基准期内耐久性和安全性不足的表现为构件出现变形、开裂等问题，加之有外界因素的催化腐蚀，导致构件的刚度、强度降低，对构件的安全造成威胁。

二、影响桥梁耐久性和安全性的因素

第一，桥梁的设计方案直接影响着整个工程的耐久性和安全性，因此那些比较陈旧的设计理念将给桥梁的安全和耐久性带来非常不好的结果。但在现实的桥梁设计工程中，为了在规定时间内完成工程设计，设计人员往往为了赶进度而没有在设计创新上下功夫，导致工程设计理念老套，不能顺应工程建设的发展。比方说，设计人员在设计时就没有重视工程的防腐蚀问题，在他们的设计内容中压根没有提及，但腐蚀问题能给桥梁带来非常不利的影响。更重要的是设计人员并没有及时的更新自己的设计理念根据外界环境的，因此让设计人员学习一下先进理念，更新他们的理论知识是很有必要的。

第二，疲劳损伤对混凝土结构同样有着很重要的影响，应加强对它的重视。动载荷会导致组成桥梁的材料出现一些较大的裂缝，但由于这些裂缝并不容易被检测出来也就容易被人们所忽视，但是如果没有对这些裂缝做一些相应的措施，随着时间的积累，必将给桥梁带来致命的影响。

第三，对道路桥梁的耐久性和安全性造成影响的另一重要因素就是不完善的设计规范。由于桥梁的设计一定得按照国家的有关规定来设计，但讽刺的是我国桥梁设计的有关规定并不是那么完善。法律是用来保障桥梁安全性和耐久性的一个有效法宝，可由于法律的严肃性，使得它在有些事情上显得并不是那么灵活，导致在桥梁建设中出现的问题陷入一种无法可依的状态，因此无法保障桥梁工程质量。所以说，要想保障桥梁建设工程的耐久性和安全性，合理的解决桥梁发展和法律建设之间的关系是一个很重要问题。

第四，桥梁还受自身特点的影响。比方说，桥梁所处的地理位置和主要通过的车型都会给桥梁带来不同的影响。

三、提高桥梁耐久性和安全性的方法

第一，多数的桥梁都属于杆系结构，为了将结构的刚度、强度和稳定性条件提高一定程度，保证结构的连续性和整体性，在设计时应该让构件的截面变化平顺、均匀，这样做不仅满足以上要求，还能使桥梁更美观好看。为了针对那些在桥梁使用时可能会出现的问题，可以在设计时采用冗余设计，只有结构拥有安全储备就等同于有了姣好的抵抗力，还能同时减轻因爆炸、地震和超载等情况造成的影响。

第二，细节设计对于直接暴漏于自然环境下的桥梁结构尤为重要，只有在细节设计做到位了，才能抵抗桥梁结构因腐蚀性因素而遭受破坏，才能更好的做到桥梁的耐久性和安全性。例如，为了抵抗水对桥梁结构的破坏，因做好桥面排水和防水层设计;为防止桥梁钢筋结构受到腐蚀，应该对钢筋做一些相应处理（钢筋阴极保护，渗透模板等）;同时还可以将构件的保护层厚度提高，来保护钢筋不受侵蚀。

第三，现在我国实行的是重视结构设计和施工安全性的基于承载能力的设计方法，它能有效保障结构的安全性，但持久性却得不到保障。而在现实的桥梁运行过程中，因持久性导致的安全事故已经不能忽视了，所以应改变设计理念，把设计规范完善一下，争取提高桥梁的耐久性。而桥梁的安全、合理使用寿命等就是结构耐久性设计的核心，也是设计人员必须考虑的问题。

四、关于桥梁耐久性和安全性设计

因为桥梁在使用的过程中会受到自然环境等因素的腐蚀，和地震、车辆、超载等因素的破坏，使得桥梁的耐久性和安全性设计变得更为复杂。要求设计人员在设计桥梁结构时必须选择更为合理的结构，并非简单的提高材料的质量。总的来讲，桥梁耐久性和安全性设计应该考虑着几个方面：将梁和桥梁的铺装结合起来，以此改善桥梁铺装的抗疲劳性;为防止主梁被桥面的水渗入，可以设置防水层在主梁和桥面铺装之间，利用防水混凝土来进行防水;另外根据主梁这一桥梁主要承力构件来进行综合布局。如果主梁的防水措施没有做好，导致主梁有大量雨水进入，就会给主梁的受力造成很大冲击和影响。为预防这种情况的出现，就应该做好主梁的设计工作，在做桥梁设计时就应该在箱体内设计排气孔，来保证箱内外温差相近，减少损害。

五、结论

桥梁建设的规模和数量正以非常快的速度在增长，因此有必要对桥梁的耐久性和安全性进行好好设计来保证它对社会的积极影响。但我国存在的诸多问题仍需通过改善设计方案，健全设计规范等新的设计理念来实现。桥梁结构的耐久性和安全性是桥梁设计的热点也是难点，因此我国的设计人员要更换设计理念，学习新的知识，借鉴国外先进的设计经验，使我国桥梁的耐久性和安全性得到一个更好的提升。

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