文件编号：TP-AR-L7310
In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
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关注桥梁设计中的安全
性和耐久性(正式版)
关注桥梁设计中的安全性和耐久性
(正式版)
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具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限
状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状
态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不
利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计
值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系
数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，
是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全
性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应
力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要
求。暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全
合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求 (中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。
现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：
设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。
桥梁安全性、耐久性差的主要原因
1）施工和管理水平低
国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。
而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化；特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、
混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。
2）设计理论和结构构造体系不够完善
在承认施工存在问题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。
许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保
证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，冗余性小；有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄；这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。
不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人
员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。
需要改进和努力的方向
1）应该更加重视结构的耐久性问题
桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少，但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。
需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关，这也促使人们重新认识桥梁的耐久
性问题。大量的病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上（也即设计上）的缺陷。
国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且，长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。
国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失，近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细
节，强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，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。
2）重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。
由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。
疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近20年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。
对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。
3）充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用
者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。
桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理
外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
4）积极借鉴国外的经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差（指与设计期望相比，可归结为适用性能差，包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有
1 城市桥梁设计强制性条文 1.1 荷载及净空 《城市桥梁设计荷载标准》CJJ 77—98 1.0.4 设计活载分为两个等级，即城—A级和城—B级。3.1.1 城市桥梁设计荷载可分为:永久荷载、可变荷载和偶然荷载三类。 3.1.2 主要为承受某种其他可变荷载而设置的构件，计算其所承受的荷载时，应作为基本可变荷载。 3.2.1 按承载能力极限状态设计时，应根据可能同时出现的荷载，选择下列荷载组合： 3.2.1.1 组合I：一种或几种基本可变荷载与一种或几种永久荷载相结合； 3.2.1.2 组合Ⅱ：一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与一种或几种其他可变荷载相组合；当设计弯桥并采用离心力与制动力组合时，制动力应按70%计算； 3.2.1.3 组合Ⅲ：一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与偶然荷载中的船只或漂流物撞击力相组合； 3.2.1.4 组合Ⅳ：桥梁在进行施工阶段的验算时，根据可能
出现的结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等施工荷载进行组合；当桥梁构件在施工吊装时或运输时所产生的冲击力，应根据现场具体情况和设计经验，计人构件的动力系数； 3.2.1.5 组合V：结构重力、预加力、土重及土侧压力，其中的一种或几种与地震力相结合。 3.2.2 不同时参与组合的其他可变荷载应符合表3.2.2的规定。 3.2.3 当桥梁采用承载力极限状态设计时，应根据不同的荷载组合，采用不同的荷载分项系数，分别验算变形、裂缝宽度、施工阶段的应力及预应力状态。其荷载组合及荷载安全系数的采用，均应符合现行相关标准的规定。 3.2.4 对钢木结构构件仍按容许应力进行设计。其荷载组
1、桥梁的基本组成部分：桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础。上部结构：桥面系、承重结构、联结部件。下部结构：桥墩、桥台、基础，上下部之间采用支座联结。 2、桥面构造：行车道铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、护栏、照明灯具、伸缩缝 3、桥梁按受力分为：梁式桥、拱式桥、吊桥、钢架桥，按跨径分为：特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞。单孔跨径大于150m及多孔跨径总和大于1000m的为特大桥 4、支座按变形方式分为：固定支座、单向活动支座、多向活动支座 5、桥梁永久作用：结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩 6、梁式桥按截面形式分为：板桥、矩形桥、T形桥、箱形桥 7、简支梁桥的施工方法有哪些：就地现浇法、预制安装法 8、连续钢架桥施工方法：整体施工法、悬臂施工法、移动模架施工法、顶堆施工法 9、桥涵上的作用按照随时间的变化分为：可变作用、永久作用、偶然作用 10、桥梁的可变作用包括：汽车荷载、汽车荷载冲击力、离心力、汽车制动力、汽车引起的土侧压力
桥梁设计的基本原则：应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外，还应按照美观和有利环保的原则进行设计，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素 2、桥梁受到的作用：自重、附加恒载、交通荷载、自然因素 3、桥梁设计步骤：标准、桥型、布置、主要尺寸、确定施工方案、配筋、验算、细节设计 4、桥面为什么要进行排水和防水？排水和防水的主要措施是什么？ 积水不利交通，影响耐久性。措施：纵横坡、泄水管、排水系统、桥面铺装防水功能，防排结合形成桥面防水系统 5、伸缩缝的主要功能与要求是什么？ 作用：为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变影响下按静力图式自由地变形。要求：1）能保证结构温度变化所引起的伸缩变形2）车辆驶过时，应平顺、不打滑、无突跳和过大的噪声与振动3）具有安全排水防水的构造 6、箱形截面受力特点：箱形截面具有良好的抗弯和抗扭特性，箱形截面的顶板和底板是结构提供抗弯能力的主要部位，箱梁腹板主要承受结构的弯曲剪应力以及扭转剪应力引起的主拉应力。 8、桥梁有哪些基本类型？按照结构体系分类，各种类型的受力特点是什么？ 答:梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥。按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥（即悬索桥、斜拉桥）等四种基本体系。梁式桥：梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥：主要承重结构是拱肋或拱圈，以承压为主。刚架桥：由于梁与柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯构件，也是有推力的结构。缆索桥：它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系 9、预应力混凝土简支梁与钢筋混凝土简支梁相比有何优点？ 答：钢筋混凝土构件的最大缺点是抗裂性能差。当应力达到较高值时，构件裂缝宽度将过大而无法满足使用要求，因此在普通钢筋混凝土结构中不能充分发挥采用高强度材料的作用。为了满足变形和裂缝控制的要求，则需增加构件的截面尺寸和用钢量，这既不经济也不合理，因为构件的自重也增加了。预应力混凝土是改善构件抗裂性能的有效途径。在混凝土构件承受外荷载之前对其受拉区预先施加压应力，就成为预应力混凝土结构。预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，因而可推迟甚至避免裂缝的出现 10、桥梁的基本组成部分有哪些？各组成部分的作用如何？ 答：有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时，跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台位于河道两岸，一端与路堤相接防止路堤滑塌，另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。
桥梁耐久性设计 桥梁设计基准期为100年。 本项目位于东北严寒地区，且为大量使用除冰盐。环境类别为II类，环境作用等级为D和E级，即II-D（E）级。 针对本项目的特点，对于钢筋混凝土及预应力混凝土结构进行耐久性设计。 一、提高混凝土质量 1、混凝土耐久性指标 混凝土的耐久性指标指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱-骨料反应性等。根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级，本工程的耐久性指标见下表： 2、加大混凝土保护层厚度。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），按II类环境设置钢筋保护层。 3、提高混凝土密实度。选择质量可靠，牢固支撑的模板，避免漏浆；混凝土充分振捣，避免出现蜂窝、孔洞；防腐蚀混凝土中掺入优质粉煤灰，改变混凝土内部孔隙结构，提高混凝土密实度，同时增加对氯离子扩散的阻力。 4、采取措施，控制混凝土有害裂缝。 ①防止混凝土碱集料反应引起混凝土裂缝，不使用碱活性的集料，不使用含
碱的化学外加剂等。 ②防止集料膨胀反应引起的混凝土开裂，对集料生产、运输堆放及搅拌等工序进行科学管理，防止将含氧化镁或硫酸盐的膨胀集料或生石灰碎块混入集料中。 ③应用设计允许的最小水泥用量和能满足和易性要求的最小用水量，避免过大的坍落度，均匀浇筑混凝土，并及时对混凝土进行养护。 5、桥面侧边构件的外缘底面设置滴水檐，防止雨水从构件外侧面流向底面。桥面铺装层与混凝土现浇层之间设置防水层。 二、控制氯离子含量 混凝土中氯离子含量对钢筋腐蚀的影响极大，预应力混凝土构件最大氯离子含量为0.06%，钢筋混凝土构件最大氯离子含量不大于0.15%，混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。通过优质混凝土矿物掺合料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水灰比、低缺陷、高密度、高耐久性的混凝土材料，增加对氯离子扩散的阻力。混凝土拌制过程中掺入阻锈剂，延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏。 三、提高桥梁防水、防冻功能 钢筋锈蚀主要是因混凝土保护层碳化和氯化物侵蚀，这两种腐蚀现象都是以水为载体进行，故桥梁防水应是桥梁结构防腐的第一道屏障。大量的桥梁检测资料表明，由于桥面防水层的过早破坏，加上桥面排水不畅，水从桥面渗入到桥面板下的梁、墩台等部位，加速了桥梁结构混凝土的碳化和混凝土内钢筋的腐蚀。为此： 1、桥面防水设计中，把水泥混凝土铺装设计为防水混凝土以达到自防水效果，柔性防水和刚性防水相结合。 2、加强梁端封锚混凝土、湿接缝、铰缝施工质量控制，避免梁端及湿接缝渗水。 3、桥面现浇层混凝土采用补偿收缩防水混凝土，防止桥面漏水降低桥梁使用寿命，其抗渗等级为W8。 四、采用防腐蚀混凝土
桥梁结构设计中的耐久性设计王永超 发表时间：2018-04-02T16:23:41.447Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：王永超 [导读] 摘要：桥梁结构设计中耐久性问题一直以来是桥梁设计人员研究的重点问题，在桥梁设计过程中，采用哪种方式提升桥梁耐久性是非常重要的，结合作者实际，从桥梁安全性耐久性存在的问题以及提高桥梁结构耐久性设计的主要措施进行了分析，希望在分析过后能够给广大设计人员提供一些参考。 唐山市交通勘察设计院有限公司河北唐山 063000 摘要：桥梁结构设计中耐久性问题一直以来是桥梁设计人员研究的重点问题，在桥梁设计过程中，采用哪种方式提升桥梁耐久性是非常重要的，结合作者实际，从桥梁安全性耐久性存在的问题以及提高桥梁结构耐久性设计的主要措施进行了分析，希望在分析过后能够给广大设计人员提供一些参考。 关键词：桥梁；结构设计；耐久性 随着现代经济发展，桥梁建筑有了很大的发展空间，在施工过程中，使用建筑材料问题上，要重视混凝土以及桥梁结构的耐久性，两者在建筑过程中起到重要作用，减少施工问题发生的可能性。在设计前，要掌握各个结构的承载力、根据材料使用过程进行设计。在使用混凝土前，要对各个施工结构的承载力进行控制，根据基本原则进行设计。 1影响桥梁安全性与耐久性的因素分析 1.1环境影响不容忽视 现代建设桥梁过程中，其的施工过程以及施工环境问题与设计内容仍然存在着一定的距离，施工人员必须要重视环境影响问题。混凝土实际施工的抗拉强度只是设计抗拉强度的10%，早期水化热现象以及干缩现象都有较大变化，环境的温度以及湿度在加上日晒雨淋不断的冲击荷载力，导致混凝土的总体结构出现裂缝现象，出现裂缝后，遭到水分子以及氯离子进入到其中，使钢筋面层不断出现纯化现象，直至腐蚀，导致钢筋表面和混凝土之间的胶结力达不到化学标准，钢筋与混凝土在后期施工中无法顺利完成作业。混凝土结构的耐久性遭到破坏的主要原因是因为其构件的强度以及刚度都达不到标准。 1.2 施工和管理水平低 目前，大多数桥梁的安全性以及耐久性都达不到设计标准，其主要原因是因为在施工过程中，施工人员没能按照设计要求进行作业，在管理问题上也存在着很多问题。大部分桥梁的施工质量与规范要求以及设计要求存在着一定的差距，施工材料的强度以及施工技术都达不到规范标准，导致桥梁在短期使用中就出现破坏以及倒塌现象；另外，部分桥梁在施工过程中，管理人员没能做好管理工作，导致偷工减料现象发生，对桥梁的安全问题带来很大影响。 1.3设计理论和结构构造体系不够完善 设计过程中，在桥梁的施工过程以及使用过程的安全问题上设计不够全面。在设计桥梁结构时，应当根据合理的结构方案进行设计，做好整个桥梁结构的分析工作，设计出构件连接过程，并按照规范要求，掌握桥梁的安全系数以及指标，确保整个施工结构达到安全性。 在设计过程中，设计人员不能单只按照规范要求满足结构强度的安全度，应当根据结构的体系以及构造和使用材料、维护和耐久性等问题进行设计，总结出设计过程以及施工过程和使用过程出现的问题，在根据总结出的结果进行改进，加强桥梁稳定性的同时不断提升桥梁结构的安全性。 此外，在施工过程中，个别结构的整体性以及延性达不到标准，导致冗余性小；设计的计算图式与实际受力路线不相符，导致局部的受力超出设计标准；混凝土的强度以及保护层的厚度与钢筋直径和构件戴面都达不到设计要求；导致桥梁结构的耐久性达不到预算要求，无法确保桥梁结构的安全性。大部分桥梁结构达到设计规范要求强度的情况下，无法确保桥梁的耐久性，在使用时间上，达不到预算标准，导致结构的安全问题得不到保障。因此，在设计过程中，设计人员应当加强重视桥梁的结构以及使用的施工材料，提高桥梁结构的耐久性。 2桥梁结构耐久性设计 2.1要满足接混凝土耐久性指标 要想提高桥梁结构的耐久性，就要确保混凝土的耐久性能够达到标准。混凝土的耐久性是由混凝土材料决定的，材料中的水灰比例以及水泥的用量和强度等级与混凝土的耐久性有着密切联系。在设计时，应当围绕《桥规JTG1362》制定的标准进行设计，在施工过程中，根据不同的施工环境制定合理的施工方案，并要自觉遵守设计标准进行作业，控制好水灰比例以及水泥用量、了解强度等级以及大氯离子的含量与碱含量，提升混凝土的耐久性。 2.2 重视钢筋混凝土保护层设计厚度 钢筋的锈蚀程度是由混凝土的碳化决定的。一般情况下，混凝土的保护层一旦出现碳化，会直接影响到钢筋表层的钝化膜，导致钢筋出现锈蚀现象。在施工过程中，首先，要注重钢筋混凝土，应当根据标准增加其保护层的厚度，减少钢筋出现锈蚀的可能性，确保混凝土结构的耐久性。其次，相关管理部门制定钢筋混凝土保护层的厚度范围跟以往实际设计范围不同，两者之间存在着一定的距离。在设计过程中，根据现场实际施工情况增加混凝土保护层的厚度，确保混凝土结构的耐久性。 2.3 做好构造配筋设计，减少混凝土裂缝出现 混凝土一旦出现裂缝，桥梁整体结构会受到一定的损害，混凝土的结构在遇到日晒雨淋影响后容易出现裂缝现象，出现裂缝后，混凝土的渗透性有所提高，侵蚀速度不断提高，增加侵蚀力度，导致混凝土结构的耐久性达不到标准。因此，要想提升混凝土结构的耐久性就必须要预防混凝土出现裂缝现象，在施工过程中，必须要按照规范标准进行作业，并掌握实际施工情况围绕混凝土结构制定合理的施工方案，对混凝土施工过程做好监督工作，减少在使用中出来多数裂缝的可能性。 2.4提高后张法预应力钢筋管道压浆质量 根据了解《混凝土结构耐久性设计与施工指南》具体内容得知，在设计钢筋耐久性过程中，必须要重视预应力钢筋的锈蚀程度，在没有任何提示的情况下，其会直接影响到钢筋的整体结构，应根据实际情况制定合理的施工防护措施。对混凝土结构出现预应力氯盐侵蚀程度以及筋和锚具与连接器等钢材做好防护工作，可以运用环氧或锌对钢材进行涂抹，根据施工进度往密封性能方向制定合理的预应力体系，在施工过程中，不允许出现金属螺旋管，应当运用具有密封性能的塑料波形管进行作业，另外，在施工前，管理人员要对管道灌浆材
浅谈桥梁工程与结构力学 梁桢 土木工程与力学学院地质工程专业2班 2011级 摘要：桥梁工程的发展与力学的进步是紧密相联的，而且是互相促进的：随着经济的发 展，建筑材料、设备、建桥技术也有了很快的发展，特别是电子计算技术的广泛应用加 快了人们对桥梁力学问题的研究，极大地推动了桥梁力学的发展；同时，桥梁力学的研 究成果也使桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。 关键词：桥梁、力学、发展、现状 一、引言 在原始时代就已经出现了桥梁，那时跨越水道和峡谷是利用自然倒下的树木，自然形成的石梁或石拱，虽然还不具备造桥的能力，但已经知道利用桥梁为生活创造方便。在17世纪以前，桥梁一般是用的木、石材料建造的，并按建桥材料分为石桥和木桥。19世纪50年代以后，随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展，钢材成为重要的造桥材料，钢的抗拉强度大，抗冲击性能好，尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材，为桥的部件在厂内组装创造了条件，钢材应用日益广泛。因为只是凭经验修桥，曾使19世纪80-90年代得许多铁路桥发生重大事故;从那时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故大为减少。到了现代，桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥。混凝土抗拉强度很低，但其价格却远低于钢材，为了增加其抗拉能力，设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料，使其既能承受拉力，又能承受压力，但限于混凝土材料本身所具有的力学性能，将其作为梁式桥结构用材，跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。而预应力钢筋混凝土桁架拱桥：尽管有受力钢筋在承载，但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝，若对钢筋施加一定的张力作用，可以克服此弊端，即通过张拉预应力筋，使得受拉区事先储备一定数值的压应力，当外荷载作用时，混凝土可不出现拉应力或不超过某个临界值的拉应力，从而极大地提高了混凝土结构的抗裂性能，刚度和承载能力，进而导致了预应力混凝土桥梁结构的出现。 二．桥梁建设简述与发展趋向 1、国外桥梁建设简述和发展趋向 纵观国外桥梁建设发展的历史，对于促进和发展现代桥梁有深远影响的，是继意大利文艺复兴后18世纪在英国、法国和其他西欧国家兴起的工业革命。它推动了工业的发展，从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。 1855年起，发共建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。法国谢儒奈教授在拱桥结构、拱圈
桥梁设计存在的主要问题 桥梁设计存在的主要问题 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要 。 的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。 而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化；特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前
广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。 2）设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于 和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 需要改进和努力的方向
1）应该更加重视结构的耐久性问题 桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或 强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，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。 2）重视对疲劳损伤的研究 桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b78374525.html, 桥梁结构设计中的耐久性设计 作者：张振华 来源：《科学与技术》2018年第13期 摘要：随着城市规模的不断扩大，城市布局错综复杂，为了是人们的出行更方便，城市中的桥梁建设越来越多，桥梁负荷越来越重，这就使得混凝土结构桥梁的耐久性大大降低。在目前的混凝土结构桥梁设计中还存在不少问题，这些严重影响了桥梁的使用寿命。因此，对混凝土结构桥梁耐久性设计进行研究，就显得十分有必要了。本文对桥梁结构设计中的耐久性设计进行了探讨。 关键词：桥梁结构设计；耐久性设计；措施 耐久性是桥梁工程结构设计的重要内容之一，其会受到设计问題和超载问题等因素影响。所以要保证桥梁工程结构设计整体质量，就应在优选结构设计材料的基础上，重视结构冗余设计和桥梁构造设计，确保可以增强其耐久性。 1桥梁结构耐久性的概念与重要作用 桥梁结构设计过程中必须考虑其结构耐久性，为了更有助于相关设计人员采用有效合理的设计方案来保证桥梁的耐久性要求，首先有必要对结构耐久性加以充分仔细的了解，完全掌握领会其含义要求，所谓结构耐久性，是指结构所具备的在有限的使用寿命和维护措施的前提下，针对外界荷载、环境变化以及材料等因素可能受到的各种力的作用，能够有效抵御恶劣影响的能力，而这种能力，无论对于提升桥梁的安全运行效率、经济营收效益，还是促进社会交通秩序发展、百姓日常出行的便利都具有着无比重要的作用，这不再是某个人或某个企业为追求经济利润所做出的工程业绩，而是国家的公共交通基础设施建设的巨大需要，所以其作用意义是深远的。 2影响桥梁耐久性的因素 2.1结构构造与设计体系存在缺陷 桥梁结构的耐久性设计是桥梁设计领域急需解决的一个重要问题。在实际操作过程中，桥梁工程设计人员很容易只重视桥梁结构强度，用结构强度满足工程安全性的需求，而忽视溺寸过程和施工过程中的人为错误，因为人为错误极易使结构耐久性降低。当桥梁工程计算标准不明确、设计标准较低、混凝土强度较低时，会给结构的耐久性带来一定的影响。与此同时，按照工程的使用条件和使用环境的不同，对体系的设计要求也有所不同。要保证桥梁结构具有较强的可靠性，设计过程中一定要严格依据设计规范进御蜀十，确保设计人员深刻了解桥梁结构的本性，仔细判断设计结构是否真正科学合理日。 2.2设计规范存有不足
浅谈我国桥梁设计存在的问题及解决措施 随着改革开放和我国经济实力的增强，我国的桥梁建设有了长足地发展。特别是在大跨徑桥梁方面，代表着世界先进水平的南浦、徐浦大桥、铜陵长江大桥相继建成通车，但在整体水平上，特别是在桥梁的施工管理、安全意识、施工质量以及设计方面，我们离世界先进水平还有差距，还存在的一些问题。本文主要针对我桥梁设计存在的问题及形成原因进行了简要的探讨，并针对问题提出了一些解决措施。 标签：桥梁设计原因措施 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 1 桥梁设计存在的主要问题 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。
浅谈新技术在桥梁工程中的应用 除效率并减少安全事故，笔者总结了传统的桥梁拆除方法，介绍了近几年国内外出现并适用于桥梁拆除的混凝土拆除新技术和新机具。着重介绍了其中的超高压水枪、高效钻孔设备、金刚石圆盘锯、金刚石绳锯和液压劈裂机。最后介绍了几个新工具在桥梁拆除工程中的应用实例，可为设计既有桥梁的拆除方案提供参考。 关键词：拆除技术；桥梁拆除；拆除方法 一、传统的拆除方法及其存在的问题 前些年的桥梁拆除方法主要有：1）采用简单风动机具（风镐、风钻等）的人海战术法；2）各种爆破法，包括静态爆破法、控制爆破法、切割爆破法、水压爆破法；3）采用炮头机的机械拆除法；4）火焰切割拆除法，如采用喷火器、高温喷枪、金属粉末喷枪等能产生高温的设备，在混凝土上形成熔槽；5）采用膨胀剂或水脉冲劈裂机的预裂法等。以上方法都是从岩石开实行业引进的，因钢筋混凝土的特性与脆性的石材有较大差异，使用效果相差太远，且存在诸多缺点，如混凝土飞溅，存在噪声和粉尘，对施工人员和周围环境造成极大的安全隐患；施工速度慢，一般需要封闭施工场地；过多的敲击极易产生裂缝，会对剩余结构造成直接破坏和隐患破坏；人工敲凿后还需要剥离钢筋及后期整平工作，接缝处平整度难以保证。 二、新的桥梁拆除技术 随着人们生活水平的提高和对环保的重视，人们对安全、节能、环
保等有了更高的要求。出现了大量具有能耗低、无噪声、无粉尘、体积小、重量轻、速度快、振动小、操作灵活、故障率低、使用寿命长等特点的工具。这得益于金刚石工具、液压工具和激光技术的发展。 （一）超高压水枪 利用高速喷射水流，其压力可高达300 MPa ，其中超高压喷射和空腔水流喷射潜力较大。当需要保留混凝土中的钢筋，或需清洗钢筋以再利用以及需尽可能不对存留混凝土造成微裂纹时，该法是唯一选择，且效率极高。一遍可切除150 mm 深，可随意去除其它大型设备难以施工的部位。 （二）高效钻孔设备 金刚石孕镶取芯钻机具有轻便、高效、噪音小、采用水冷降温且无粉尘的特点。动力可以是电气的、油压的以及压缩空气的。其钻头直径从13～1 524 mm不等，钻切的深度可随钻头钢管长度不同任意变化。液压凿岩机是以高压油为工作介质的强力凿岩设备，它扭矩大、体积小、钻速快、振动小，据悉，重量只有27 kg ，工作效率是风钻的5～10 倍，能耗只有风钻的1/ 3 ，连续工作可钻50 多m/ h 。 （三）金刚石圆盘锯 金刚石锯适用于板、桥面以及其它薄型构件的开槽，可精确切割，无振动、无尘埃。大多数承包商都愿意采用直径350 mm～1 m 以上的水冷金刚石圆盘锯片，而不采用其它常规锯切工具。且锯片多安装在以柴油发动机作为动力的切割机上，切缝锋利、寿命长、停机少、故障少，切深能达到600 mm 以上，劳动力成本低，整机质量不足30 kg。选择
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 桥梁设计中的安全性和耐久性 (2021版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
桥梁设计中的安全性和耐久性(2021版) 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。 具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审
阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，
桥梁结构设计问题探讨 摘要：近年来，随着科学技术的发展，桥梁结构设计也得到了相应的发展，但是我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善。本文通过桥梁结构设计中应注意事项，对桥梁结构设计的理论及设计问题进行探讨。 关键词：桥梁结构；设计问题；分析 abstract: in recent years, with the development of science and technology, the bridge structure design also got the corresponding development, but china’’s bridge design theory and structure system is still not perfect. this article through the bridge structure design should note, bridge structure design theory and design issues were discussed. keywords: bridge structure; design problems; analysis 中图分类号：u443文献标识码：a 文章编号： 一、桥梁结构设计现状 目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果，也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背，也不符合结构动态和综合经济性的要求。
浅谈道路桥梁设计中存在的问题及对策 随着我国经济社会的发展，交通的建设催生了道路桥梁的发展，目前我国道路桥梁设计已经达到了较高的水平，但仍然存在着一些问题。 1 我国道路桥梁设计中存在的问题 1.1 设计理论和结构构造体系有待完善 道路桥梁设计最重要的任务是找出最经济合理结构方案，然后是结构分析与构建连接，并且用符合规范的安全系数来保证结构是安全的。然而，在我国的道路桥梁设计领域，尤其是桥梁设计施工和使用期的安全性问题方面有许多地方需要改进。目前来看，很多设计人员在道路桥梁的设计中只满足规范所规定的最低安全需要，经常忽视结构体系、结构材料、结构构造、结构耐久性等问题，忽视从设计、施工到投入使用整个过程中可能经常出现的人为错误，以致加强和保证结构安全性工作做得不足，使得我国道路桥梁设计中经常会出现图式和受力路线不够明确，导致整个桥梁受力不够均匀；混凝土强度等级低、钢筋直径小、保护层厚度小而影响耐久性和安全性；结构整体性和延性不足，缺乏足够的冗余性等各种各样的问题。 在生活中我们经常会看到才投入使用5至10年的桥梁就出现了安全性问题，然而在调查时并没有发现有严重的设计问题，就是因为设计人员要求过低，只满足设计规范的强度要求，而没有更进一步结合实际情况，这就要求设计人员重视起来，对结构本性有正确的认识，积累经验，在道路桥梁设计时从材料、构造等各个方面采取有效措施，全面考虑，保证结构的强度和耐久性。 1.2 道路桥梁施工隐患 最近几年我国经济社会迅速发展，基础设施建设也随着大力发展，道路桥梁的施工也越来越多，各类大桥完工也越来越多。然而，却也逐渐出现一种趋势，那就是施工速度越来越快，施工周期越来越短。如此一来，安全问题很可能也会随之而来，因为道路桥梁对安全性、耐久性都有着很高的要求，如果设计、施工周期太短，势必会减少安全性方面的考虑，很多隐患可能就在不知不觉中留下了。比如有些施工方因为承包价格较低，为了保证足够的利润，经常会采取将工程分包给资质低、经验不足的工程队，以此降低成本，如果层层分包，就会发生较多的以次充好、偷工减料等现象；另外，当今市场存在着一定程度的假冒伪劣现象，钢筋、器材、水泥、基础工程材料等等道路桥梁施工各个阶段所需材料都有可能用到假冒伪劣产品，如果遇到黑心包工，再加上监管疏忽，难免会出现将不合格材料用于工程，最后的结果必然是工程质量无法达到规范要求和设计标准，道路桥梁安全性也就得不到绝对保证，更别说必要的安全冗余了。 1.3 桥梁维护工作缺乏系统性 桥梁在投入使用后就进入了维护阶段，良好的维护工作能够保证桥梁始终处于安全状态，及时发现并解决可能出现的问题。然而，现如今我国的道路桥梁维护工作缺乏系统性，不能有效的对桥梁全寿命过程进行管理，对桥梁耐久性不足有着很大的影响。很多时候，桥梁的维修都是在不得不修的情况下甚至事故之后才进行的，而不是在最佳修理时间，使得维修效果不尽如人意。正确的方法是要把整个区域的道路桥梁作为一个系统工程进行研究，统
浅谈新技术在桥梁工程中的应用 摘要：随着桥梁拆除过程中安全事故不断发生，为提高拆除效率并减少安全事故，笔者总结了传统的桥梁拆除方法，介绍了近几年国内外出现并适用于桥梁拆除的混凝土拆除新技术和新机具。着重介绍了其中的超高压水枪、高效钻孔设备、金刚石圆盘锯、金刚石绳锯和液压劈裂机。最后介绍了几个新工具在桥梁拆除工程中的应用实例，可为设计既有桥梁的拆除方案提供参考。 关键词：拆除技术；桥梁拆除；拆除方法 一、传统的拆除方法及其存在的问题 前些年的桥梁拆除方法主要有：1）采用简单风动机具（风镐、风钻等）的人海战术法；2）各种爆破法，包括静态爆破法、控制爆破法、切割爆破法、水压爆破法；3）采用炮头机的机械拆除法；4）火焰切割拆除法，如采用喷火器、高温喷枪、金属粉末喷枪等能产生高温的设备，在混凝土上形成熔槽；5）采用膨胀剂或水脉冲劈裂机的预裂法等。以上方法都是从岩石开实行业引进的，因钢筋混凝土的特性与脆性的石材有较大差异，使用效果相差太远，且存在诸多缺点，如混凝土飞溅，存在噪声和粉尘，对施工人员和周围环境造成极大的安全隐患；施工速度慢，一般需要封闭施工场地；过多的敲击极易产生裂缝，会对剩余结构造成直接破坏和隐患破坏；人工敲凿后还需要剥离钢筋及后期整平工作，接缝处平整度难以保证。 二、新的桥梁拆除技术 随着人们生活水平的提高和对环保的重视，人们对安全、节能、环保等有了更高的要求。出现了大量具有能耗低、无噪声、无粉尘、体积小、重量轻、速度快、振动小、操作灵活、故障率低、使用寿命长等特点的工具。这得益于金刚石工具、液压工具和激光技术的发展。 （一）超高压水枪 利用高速喷射水流，其压力可高达300 MPa ，其中超高压喷射和空腔水流喷射潜力较大。当需要保留混凝土中的钢筋，或需清洗钢筋以再利用以及需尽可能不对存留混凝土造成微裂纹时，该法是唯一选择，且效率极高。一遍可切除150 mm 深，可随意去除其它大型设备难以施工的部位。 （二）高效钻孔设备 金刚石孕镶取芯钻机具有轻便、高效、噪音小、采用水冷降温且无粉尘的特点。动力可以是电气的、油压的以及压缩空气的。其钻头直径从13～1 524 mm不等，钻切的深度可随钻头钢管长度不同任意变化。液压凿岩机是以高压油为工作介质的强力凿岩设备，它扭矩大、体积小、钻速快、振动小，据悉，重量只有27 kg ，工作效率是风钻的5～1 0 倍，能耗只有风钻的1/ 3 ，连续工作可钻50 多m/ h 。 （三）金刚石圆盘锯
桥梁设计中安全性和耐久性的研究 发表时间：2018-01-03T17:30:34.857Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：李勇[导读] 所以为实现桥梁建设质量的不断提升，相关设计人员应当加强设计环节中对于桥梁的安全性与耐久性性能的考虑。 合肥工业大学建筑设计研究院安徽合肥 230001 摘要：随着我国交通建设行业的不断发展，桥梁建设工程也逐渐增多，并为我国的经济发展提供了积极的促进作用。但是就当前的桥梁建设工程来说，依旧在桥梁的安全性与耐久性方面存在着一定的欠缺，造成极大的工程安全隐患的同时还会造成经济效益的降低。而造成这些性能欠缺的主要原因则往往是由于设计环节的考虑不周所造成的。所以为实现桥梁建设质量的不断提升，相关设计人员应当加强设计环节中对于桥梁的安全性与耐久性性能的考虑。关键词：桥梁设计；安全性；耐久性引言： 随着我国社会发展速度的不断加快，桥梁建筑施工项目不断增多。特别是最近几年来，我国多个地区都兴建了举世瞩目的高水平桥梁工程，为当地的经济发展和文化交流做出了很大的推动作用。尽管大方向上我国桥梁建设事业发展的欣欣向荣，但是在桥梁的安全性和耐久性上仍然存在一些问题，有些已经引发了比较严重的后果。在有些情况下，产生这些问题的最初源头发生在桥梁最初的设计环节，这不得不让我们重新思考如何在桥梁设计过程中提高对安全性和耐久性的现实需求，以全面提高桥梁工程的总体质量。 1、桥梁的安全与耐久性能的技术评估 就当前的桥梁工程建设来说，安全与耐久性能都存在一定的缺少，不能达到专业的评估指标。在对桥梁进行技术评估工作时，要避免在出现桥梁问题时才进行桥梁评估。为准确地对桥梁的安全与耐久性能进行评估，工程单位应当合理利用专业的数据评估制度。随着我国对桥梁建设工程的重视程度逐渐提升，相关部门对于不同年代的桥梁都进行了科学的检测标准的设定，为相关的检测人员判断桥梁的安全与耐久性能提供了重要的依据。如果检测出难以达到规定的安全性能的桥梁，则应当及时进行相应的警示牌的设立。 2、我国桥梁工程设计现状分析 目前，在桥梁结构设计中只是片面地重视桥梁结构的承重设计，过分的注重桥梁的极限状态，对桥梁的耐用性和安全性缺乏深入的研究。但是在桥梁设计的过程中，桥梁的寿命周期是其建设的主要标准，也是桥梁工程建设的根本目标，而耐用性方面的缺失使桥梁结构设计目标的实现大打折扣。桥梁结构设计是桥梁建设的基础以及施工质量的重要保障，没有科学、完善的结构设计，其桥梁的整体工程质量也将无法得到有效的保障，进而影响桥梁的使用性能和使用周期，严重时可能引发安全事故。并且如果桥梁的耐用性较差，桥梁在使用的过程中容易出现裂痕、坑洼等质量问题，在一定程度上也增加了桥梁维护的成本。 3、导致桥梁工程出现安全性与耐久性问题的原因 对于桥梁建设来说，其本身的安全性能判断较为简单，但是桥梁的耐久性却不是依靠观察就能得出结论的。通常来说，桥梁在正常使用过程中是很难透过表面对其内部变化进行观察与判断的。但是某些导致桥梁出现损坏或塌陷现象的原因，往往就是这些不体现于表面而具有致命性的变化。一般来说造成这些现象的主要原因有以下几点： 3.1桥梁结构施工过程质量不达标，监督管理不到位 近些年，桥梁安全事故多发，桥梁建设质量问题已经得到社会各界人士的广泛关注。对桥梁安全事故进行分析，可以发现主要是因为在桥梁工程施工的过程中存在一定的质量缺陷和问题。因此对桥梁工程的施工进行把控，使其符合桥梁设计标准的要求，其安全性将得到大大的提高，安全事故的发生概率将会大大的降低。同时施工工程的质量问题还受施工原材料施工工艺和技术的影响。 3.2施工建设阶段本身存在质量问题 如果在桥梁建设竣工的短时间内就出现了安全问题，则极有可能就是由于施工阶段的质量问题所导致的。对于桥梁建设来说，其由于本身的工程特性往往会对施工质量提出更高的要求，首先要保证自身的承载强度过关，这就要求建筑材料选用抗压性能好且重量较轻的材料来开展施工。尤其是桥梁建筑中应用广泛的钢筋与混凝土结构的建设，一定要严格对材料的配比用量进行严格要求，保证桥梁的受力均衡。此外，为避免空气湿度等环境因素造成建设材料的损坏，在施工进行中还应当加强对材料的安排和保护。但是在当前的实际桥梁建设中，设计人员并没有根据桥梁所处的实际环境进行建设材料的选择，在某些特定的环境与气候的影响下，极有可能会造成桥梁的耐久度降低。同时还可能出现在施工过程中，施工单位没有严格按照设计要求进行材料采买，使用低质材料来进行代替。这样直接导致了桥梁建筑的质量问题，造成其安全与耐久性能的下降。 3.3设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。 许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，冗余性小；有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄；这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。 不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 4、针对上述原因今后需要改进和努力的方向 4.1应该更加重视结构的耐久性问题
公路桥梁耐久性设计研究 为了有效解决桥梁耐久性方面存在的问题，选择公路交通中常用的混凝土桥梁为对象，通过现场调查和资料查阅确定病害发生的主要部位，分析了产生原因，并提出了耐久设计的主要内容和具体的应对措施，设计时材料和结构相结合不能仅仅从材料优化方面来考虑混凝土桥梁的耐久性。 标签：桥梁；耐久性设计；结构；混凝土 前言 桥梁作为道路跨越天然或人工障碍物的建筑物，在交通连接中发挥着重要的作用。然而，由于所处环境的特殊性及受力的复杂性，大多数桥梁并没有达到预期的效果，在寿命周期内出现大量的病害类型，导致强度降低、寿命缩短、经济损失严重。上述问题的出现，除了与设计、施工、环境因素及车辆荷载等因素有关外，更主要的是由于结构的耐久性不足引起的。随着我国西部大开发战略的不断推进，交通基础设施建设将迎来全面发展的时期，由于西部地区地理、地质等条件的限制，桥梁在道路中比重会有所提高，因此加强对桥梁结构耐久性方面的研究就显得十分必要和更有意义。 1 公路桥梁耐久性 资料显示，世界上大多数国家和地区采用的桥梁结构，混凝土桥占有很大的比重，其中欧洲混凝土桥梁的比例为70%，美国混凝土桥梁比重为52%，我国的混凝土桥梁占80%以上，结合国内外实际，以下仅以混凝土桥梁为例来说明桥梁的耐久性设计。通过对某地现役混凝土桥梁调查发现，混凝土桥梁以下部位容易产生病害现象，制定措施时要根据部位特点采取合理的方法，混凝土桥梁的上部主体结构和桥面系为病害发生的主要部位，基础和附属结构发生病害的概率并不是很高，只占到26.0%，但也应引起足够的重视。 对于混凝土桥梁而言，影响结构耐久性的主要问题有：冻融循环、钢筋锈蚀、碱集料反应、结构构造、施工周期及结构维护等，这些问题涉及桥梁结构的设计、施工、养护、管理及使用等方面。 2 桥梁耐久性设计 查阅文献发现，目前关于桥梁结构耐久性的研究大多是从材料方面来考虑，而对结构设计改善混凝土桥梁耐久性的研究比较少。在桥梁设计阶段，设计者往往只重视结构强度是否满足规范要求，很少从结构方面来考虑桥梁的耐久性，结果导致桥梁在服役期内出现大量的病害，这也再次印证材料和结构设计的重要性，仅仅从材料角度来改善桥梁的耐久性是行不通，需重视混凝土桥梁的结构设计。