关于桥梁结构安全性与耐久性设计讨论

杜欣 胡进森

摘    要：道路桥梁建设前需要进行设计工作，路桥设计水平决定了工程使用寿命与结构安全，设计过程中设计人员需关注路桥存在的问题，重点关注安全性、耐久性，从而推动我国道路桥梁事业的健康发展。下面文章主要对道路桥梁设计安全性、耐久性问题进行分析，并提出具体的设计措施。

关键词：道路桥梁;耐久性;桥梁设计

1  引言

桥梁建设作为我国的基础建设项目，已经成为国家综合实力的重要体现之一。近年来，我国公路桥梁数量猛增，由于其在经济发展中起着至关重要的作用，人们对其结构耐久性设计越来越加以重视。在桥梁设计中，各家设计院都非常重视结构分析，采用静态分析、动态分析、整体分析、局部分析，多种分析手段相互校核补充，设计质量大大提高。但与此同时，在设计中也出现了很多细部设计的盲区。由于国内耐久性设计还没有得到足够的重视，对于桥梁的细部设计不够重视不够细致，从而导致相当一部分桥梁并不是因为整体结构安全不足出现问题，而是因为细部设计不到位而引起了局部构件损坏，进而大大降低了整体结构的安全性和耐久性。细节决定成败，桥梁是公路的安全重点，桥梁细部设计的安全性不容忽视。

2  道路桥梁设计安全性和耐久性的必要性

在建设期间，道路桥梁的安全性往往取决于整体工程的承受能力，其中前期的设计环节以及多种安全因素能够影响着道路桥梁的总体建设效果，只有强化相关环节，才会提升道路桥梁的综合性能。其耐久性的建设效果较为复杂，所需要的建设材料和工艺环节繁琐，如果工作人员不加强对建设环境耐久性以及安全性的重视力度，就会导致在后期建设过程中，出现严重的安全隐患。随着社会经济水平的快速发展，居民的出行数量正在增加，相对应的交通压力正在提升，促使道路桥梁建设总体数量有所增加，建设规模得到延伸。一旦桥梁在后期使用中出现安全事故，会影响居民的出行方便，甚至危及到生命安全，造成社会经济的损失。因此，工作人员应当加强对其的管理力度，从安全性以及耐久性的角度做分析，全面升级道路桥梁建设管理力度，细化多项建设细节，从而保障总体施工质量。

3  道路桥梁设计中的安全性与耐久性设计

3.1  加强对市政道路桥梁的安全性设计

为了能够进一步优化市政道路桥梁安全性，需要做好以下方面的工作。

3.1.1  高度重视道路桥梁疲劳损伤

进行道路桥梁规划和设计的过程中需要充分的了解实际情况以及水文特征，对于桥梁施工中可能出现的影响疲劳损伤的因素进行辨别。同时在设计的过程中，有效地避免这些问题，从而能够更好地确保整体的设计水平。另外，为了进一步提高道路桥梁的整体水平，需全面研究结构应力，同时使用先进的建筑设备和施工技术进行建设，有效地控制疲劳损伤问题。

3.1.2  不断加强设计施工管理

随着社会的不断发展，越来越多的新型建筑技术和材料被应用于工程建设中，在进行道路桥梁设计的时候，需要有效地融入这些新技术，涉及工作人员需要不断地更新设计观念和方法，进一步提高自身的设计质量和水平。设计工作在整个道路桥梁建设过程中非常重要，设计过程中要严格按照相关要求和规范进行操作，并且有专业的人员进行管理，从而进一步提高设计方案的质量，且符合现场环境。同时在整个过程中，还需要重点加强设计工作人员的技能培训，提高他们的整体职业素养和专业水平，从而能够更好的符合实际发展需求。

3.2  道路桥梁的耐久性设计

市政道路桥梁建设非常重要的部分是材料的选择，因此需要高度重视水泥材料的选用。混凝土的主要构成是水泥，因此水泥的质量对于混凝土的强度和稳定性是有直接的影响。例如，粉煤灰水泥与硅酸盐水泥，他们的化学成分存在着一定的差异，从而使得整体的强度和稳定性也会存在差异，桥梁的施工质量也会受到很大影响。因此在应用的过程中需要重点加强水泥的选择，充分的考虑环境以及温度以及水文的特点，同时进行水泥类别的选择。在进行混凝土搅拌的过程中，需要根据实际情况进行选择水泥类别，能够有效地控制碳化速度。另外，还需要确保水灰比的科学性。市政道路桥梁在施工的时候需要保证整体的科学性，尤其是水灰比方面。如果实际的情况需要选择高强度混凝土，就需要确保混凝土的密实度，才能够保证整体的强度。如果密度太高，会对气体的发挥造成很大影响，降低碳化速度，因此需要重点进行控制。

3.3  加强对疲劳损伤的研究

道路桥梁工程使用后，会承受很大的动荷载，同时加载的次数也会越来越多，对此会产生很大的疲劳损伤。就目前情况来看，道路桥梁工程建设中会使用很多的钢筋以及混凝土材料，对于这些材料最大的特点是具有不均匀连续性，从而会存在很多的裂缝。如果不能进行有效控制，会直接影响到整体的安全性以及耐久性。对此在进行道路桥梁设计的时候，相关设计人员需要重点进行疲劳指标计算和验算。从相关的资料中可以知道不是所有的道路桥梁工程会受到高荷载和高温的影响，一些低温环境以及荷载也会直接产生断裂情况。因此在进行冲击试验后，可以知道很多的钢材在常温下，具有一定的脆性，因此在进行钢材选择的时候，需要选择那些韧性比较好，同时变异系数比较小的钢材，从而确保整体的道路桥梁的安全以及耐久性。

3.4  关注市政桥梁在使用过程中的超载情况

市政道路桥梁使用过程中，如果桥梁长时间处于超负荷状态，会直接对桥梁整体产生影响，而这些损伤是不能够使用维修的方法进行恢复的，因此会直接影响桥梁的安全性和耐久性。因此在进行市政桥梁设计的时候，需要高度重视桥梁使用中的超载现象，在施工过程中需要严格按照相关规定及要求进行控制，从而确保整体的施工质量，保证整体的安全性能。

3.5  对结构进行抗震设计

在进行道路桥梁结构抗震设计的时候，需要重点提高整体的稳定性。例如，在进行结构优化的时候需要使用隔震支座，使用减震支座或者是隔震支座，能够进一步提高整体的结构，从而降低地震反应所带来的影响，同时也能够确保整体的安全。另外，选择使用桥墩延性减震，在桥墩设计的过程中提高某个部位的延性。如果发生了强烈的地震，很多的部位会形成稳定的延性，其会产生很大的形变，从而使得结构周期延长，降低正能量的耗散。此外，还可以使用新的减震结构，也就是新高混凝土结构，将行型钢包裹在混凝土外，从而提高整体的抗剪承载力，提高整体的延性，确保整体的抗震性能。对于这个结构能够吸收和分散相应的地震能量，并且起到隔离的效果，进一步降低整体的地震反应，从而有效地控制变形。

3.6  重视道路桥梁的耐久性设计及管理工作

道路桥梁建设工程工程量大，同时施工非常的复杂，因此在进行道路桥梁建设的时候，需要高度重视耐久性和使用寿命方面。在进行施工的时候，由于混凝土的稳定性非常好而被广泛的使用，但是混凝土的稳固程度会直接受到外界因素影响，因此在混凝土选择的过程中需要有效地进行原材料配比控制，并根据实际情况和要求来进行各个组成部分的比例配合，从而提高整体的密度，降低攻击对钢筋氧化作用，提高整体的防护性能，确保道路桥梁工程的耐久性能。

4  结语

综上所述，随着路桥工程的不斷增多，也对相关设计与施工工作提出更多要求，与此同时，设计人员在进行工程设计时，应该结合现场实际环境做好勘察与设计优化工作，保证道路桥梁安全性、耐久性，提高路桥使用寿命。

参考文献：

[1] 郑超.桥梁设计中存在的安全耐久性问题 [J].交通世界，2017（27）：72～73.

[2] 王福刚.桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策研究[J].建材与装饰，2017（20）：233～234.