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桥梁设计中的安全性影响因素及其改进措施探讨

  
评论: 更新日期:2013年04月17日

二、对桥梁设计中的安全性保障措施
1.重视结构耐久性是根本
  桥梁在建造和使用中,会受到有害化学物质.环境的侵蚀作用,并要承受人为因素.超载.疲劳.地震.风.车辆等外部作用,同时桥梁所采用的材料自身性能也会不断的退化,从而导致桥梁结构发生不同程度的劣化.损伤。大量的桥梁病害实例证明,除了材料.施工等方面的原因,桥梁的结构耐久性才是保障其安全性的根本。
  长期以来,人们一直偏重于桥梁结构计算方法的研究,却极易忽视了对桥梁细节处理方面和总体构造的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前我们需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的实践和研究都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用,我们必须重视桥梁的结构耐久性研究。
2.重视桥梁损伤程度是关键
  桥梁所承受的动荷载包括风荷载和车辆荷载,这些负荷会使结构内部产生不断循环变化的应力,结果不仅会引起桥梁的振动,也会导致桥梁的累积疲劳损伤。
  一般而言,桥梁采用的材料并不是均匀连续的,而是存在很多细小的缺陷,在循环应力的作用下,这些小缺陷会逐渐的变大,最终形成宏观的裂纹。如果这些裂纹得不到控制,很有可能会引起结构的断裂。然而,早期微小的疲劳性损伤不容易被检测到,但是后果往往是毁灭性的。
  在以前,疲劳性损伤一直被看成是钢桥设计的核心问题,由疲劳引起的钢材开裂的案例比较多,同时也有许多因为疲劳断裂而使桥梁垮塌的例子。对疲劳损伤的研究在近20年来已经到了混凝土结构这一层次,但是在使用期间,受腐蚀钢筋混凝土的疲劳性能.动态性能的研究还有待加强。所以,重视桥梁损伤问题,是桥梁设计安全性的关键所在。
3.重视桥梁超载问题是基础
  目前国内出现的桥梁超载现象主要有以下三种情况:第一种是桥梁实际通行的车流量超过原设计的流量值;第二种是已经超龄的早期修建桥梁仍在负载运营;第三种是车辆本身违规超载。对与前两种桥梁超载现象而言,其产生原因主要为社会交通量的增加和桥梁设计荷载的变化,而后者是由于车辆使用者违法营运所致。在我国的公路运输中,后两种现象是比较普遍的。
  桥梁的超载使用,不仅会造成桥梁内部不可恢复的损伤,使得桥梁在正常负荷下工作状态发生畸形变化,从而危害桥梁的安全性。另外,桥梁的超载使用还有可能引发桥体的疲劳问题。如超载会使桥梁损伤加剧.疲劳应力幅度加大,甚至还会出现一些结构破坏事故。所以,有效的解决桥梁超载问题,是保障桥梁设计安全的基础。
4.借鉴国外经验成果是补充
  作为桥梁工程设计人员,应该在充分考虑到现阶段管理.施工质量的基础上,借鉴国内外先进的经验成果,学习适当的设计方法.适当的安全度。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题上,很多与使用材料选择不合理.结构体系及结构细节处理不当有关,而目前在国外这方面发展的技术很成熟,所以积极的借鉴先进成果,以期达到保障桥梁安全性的目的。
  总之,影响桥梁设计中的安全性因素已经成为一个亟需解决的难题,我们要积极的借鉴国内外先进做法和经验,不仅要加强施工的质量管理,更要从桥梁设计的结构体系.构造.设计等角度做好安全性的防护。同时,还要重视桥梁耐久性.损伤程度.超载等问题。只有这样,才能根本上保障国内桥梁设计的安全性。
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