桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析

浅述桥梁设计中的安全性和耐久性

摘要：目前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。但是，当代设计中对强度考虑较多而对耐久性考虑较少，更多的是对耐久性当做一种概念来进行关注，既没有明确的提出使用年限要求，也没有专门的进行耐久性设计。本文以下内容将对桥梁设计中的安全性和耐久性进行简要的分析。

关键词：桥梁设计；安全性；耐久性；使用寿命

中图分类号：k928.78 文献标识码：a 文章编号：

引言：如今我国的桥梁建设特别是公路桥梁建设空前繁荣。展望我国公路建没的前景，公路桥梁保证其耐久性和安全性的新建、改建、加固的任务很重。在公路桥梁实际设计过程中，对于耐久性和安全性的设计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；设计中考虑强度多而考虑耐久性少，施工中重视结构的建造而不重视结构的维护；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，造成许多桥梁达不到使用年限，就需加固维修。因此，加强公路桥梁的安全性和耐久性设计势在必行。

一、提高对桥梁结构耐久性与安全性设计的重视程度结构的耐久性与安全性设计与结构设计有着本质的区别，耐久性与安全性的研究可以采用灰色分析法从定性分析向定量分析发展。由于桥梁在建造和使用过程中，必然会受到环境、有害化学物质的侵蚀，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，这些因素最终将导致桥梁结构各部分发生不同程度的损伤和劣化。国内从上世纪80年代以来修建了大量的斜拉桥，而目前已有多座大跨径斜拉桥因拉索的耐久性问题而提前换索，不仅影响了桥梁的正常使用更造成了不小的经济损失。发生这类现象，存在设计上的缺陷，特别是没有进行合理的耐久性设计是重要因素。因此我们要重视结构物的耐久性与安全性设计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，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与安全性。从而有效避免此类现象的发生，提高桥梁的使用寿命。要强调公路桥梁设计的耐久性和安全性，使结果易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用，尽可能地减少维修费用，取得较好的综合经济效益。

Ｃｈｉｎａ　ｓｅｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　桥梁设计中的安全性和耐久性分析　沈逢俊　ｔ　（重庆市交通规划勘察设计院重庆４０１１２１）　科学论坛　●Ｉ　

［摘要］社会经济的快速发展，在很大程度上促进了交通建设事业的发展，但一些大型桥梁建筑结构也时常会出现各种病害，主要表现在安全Ｊ陛与耐久性　两个方面。桥梁设计中的安全陛与耐久性问题，很可能导致桥梁的倒塌。本文将对当前我国桥梁设计中存在的安全性与耐久性问题进行研究，并在此基础上提出一　些建设性建议，以供参考。　［关键词］桥梁设计；安全性，耐久性；研究　中图分类号：Ｕ４４２．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９ｌ４ｘ（２０１３）０２—０２９卜Ｏｌ　近年来，随着我国社会经济的飞速发展，交通建设事业也有了很大的进步，　尤其是桥梁设计中的安全性与耐久性成为当前人们广泛关注的焦点问题，它在　很大程度上关系着人民的行车安全以及人民的生命和财产安全。但实践中我们　可以看到，当前我国桥梁工程设计过程中依然存在着很多的问题需要解决，比　如对桥梁设计中的安全性与耐久眭，总是以概念性问题的形式提出来，不仅没　有对其使用的年限和安全指数进行确认，而且在耐久性问题上，也没有专门的　设计要求。在这种社会条件下，出现桥梁坍塌事件也在常理之中，而且在当前形　势下对其加强研究，具有非常重大的现实意义。　一．桥梁设计中存在的问曩分析　从实践来看，造成桥梁安全性与耐久性问题的直接原因在于施工质量的控　制不到位或者不规范，我们应当首先承认桥梁建设过程中确实存在着一些问　题。但我们不能将目光仅局限于此，同时也要看到桥梁设计过程中存在的问题，　这对桥梁的安全性与耐久性也有很大的影响，只是这种影响常常被人们忽视，　因为它是～个渐进的过程。在桥梁及其结构设计过程中，最重要的一个任务就　是如何制定和选择一套科学合理的设计方案，如何确定桥梁结构与相关构件之　间的连接方式　据调查显示，桥梁工程Ｎ４ｔ人员通常只是将关注点放在桥梁结构强度、安　全度需求之上，严重忽略附属结构和相关构造、材料以及结构的维护与耐久性　设计。从桥梁施工完成至投入使用，在这一过程中我们可以看到一些人为的错　误，这主要是指桥梁设计时对其安全陛与耐久性缺乏全面、长远的考虑与规划。　一些桥梁结构的整体Ｊ陛及其延性明显存在着缺点与不足，而且其冗余性也比较　小；有时也可能出现计算方式及受力路线的计算与标注不明确等问题，从而导　致桥梁结构的局部负重过大；一些桥梁工程设计过程中，对混凝土的强度等级　要求太低、钢筋的直径不满足实际需求、保护层的厚度相对较薄以及构件的截　面较小。上述设计过程中存在的问题，在长期的使用过程中就会产生桥梁病害，　尤其对桥梁的安全性与耐久性产生严重的影响　从实践来看，虽然很多桥梁的　设计与使用，可以有效地满足当前我国桥梁设计规范中的强度要求，但一般仅　使用五年即可看出其耐久性问题。由此可见，桥梁结构的安全及其耐久性业已　成为当前最为棘手的—个问题，因此桥梁工程设计过程中，应当从材料、构造等　方面积极地采取有效的措施来保证结构的耐久性与安全性。　一般而言，桥梁设计过程中，人们最关心的就是桥梁的经济性、实用性以及　安全性与美观度。这主要表现在以下几个方面：（１）桥梁结构设计过程中，最多　考虑的是桥梁的强度，而对于桥梁的耐久性却很少考虑；Ｑ）桥梁结构的使用生　命周期控制过程中，最为重要的是其使用极限。实践中我们发现：在对桥梁进行　设计时，对新建成桥梁的承载强度极限比较重视，却忽视了桥梁的使用极限，这　是非常危险的，（３）在桥梁设计中，比较重视建造结构的设计，但是很少考虑以　后使用过程中如何进行结构维护。正是因为上述原因的存在，导致当前桥梁坍　塌事故频发、桥梁结构使用性能下降、桥梁使用寿命缩短等严重后果，最终将成　为我国桥梁建设事业发展的桎梏。　二．桥粱设计中的改进策略　基于以上对当前我国桥梁设计中存在的问题及其原因分析，笔者认为，应　当从以下几个方面对其进行改进：　１、加强对桥梁结构安全性与耐久性的重视　桥梁建设有其独特性，即整个建设过程都会受到自然环境以及各种化学物　质的影响与侵蚀，同时还要承载着过往车辆、超载、风雨以及人为因素的作用，　再加之施工材料的性能一直处于不断退化状态，最终导致了各个结构出现了不　同程度的老化。对于设计者而言，只有在对桥梁结构耐久性的价值和意义有了　正确认识后，才能在具体的设计中融人耐久性技术的安排。不同环境下需建造　的桥梁工程都有其鲜明的个性要求，作为桥梁结构设计人员，不但要针对具体　特点去解决设计与施工中的问题，而且还要想方设法地延长桥梁的使用寿命。　因此，改变传统桥梁结构设计观念，提高对桥梁设计结构的耐久性重视程度和　研究深度是提高桥梁结构耐久性的第一步。从实践来看，上世纪八十年代修建　的斜拉桥，虽然倒塌或者严重受损的例子不多，但有多很多的桥梁已出现由于　拉索的耐久性问题而出现的安全隐患。不仅影响桥梁的安全使用，而且带来了　很大的经济负担，该问题的存在，很大程度上与桥梁的耐久性设计关系密切。从　这一客观现实例子可以看出，加强对桥梁结构安全性与耐久性的重视，并将这　种思想理念贯穿于桥梁设计实践中去，对于保证桥梁的安全性、实用性，具有至　关重要的作用。　２、应当充分考虑到超载问题　据调查显示，超载现象主要表现在三个方面：第一，很早以前修建的桥梁，　已经到了退役的期限，但仍在超龄、超设计荷载地使用　第二，桥梁上来往通行　的车流量远远超过设计车流量，或者是车辆存在着违规超载的现象。这些问题　的存在，主要表现在设计上的荷载变化以及交通量的不断增加。第三，车辆超载　现象在当前我国交通运输过程中比较普遍，不仅可能导致桥梁疲劳，而且增加　桥梁的受损程度，甚至可能引发一些结｛勾．１生问题。—般而言，因超载而造成的内　部损伤是难以恢复的，同时也会对桥梁的正常使用产生严重影响，最终危及到　桥梁的安全性与耐久性。　３、建立桥梁设计评估机制，借鉴国外先进经验　正所谓“无规矩不成方圆。”由于桥梁的使用时间比较长，因此其结构的耐　久性在短期内难以真正评定。若要证明一所大桥耐久｝生的好坏，需要经过长时　间的监测材料积累。基于此，笔者建议桥梁结构设计过程中，应当建立—套结构　耐久性评估体系与技术指标，将桥梁结构的耐久性评估结果直接纳入到桥梁整　体验收评审的内容范围之中。要改进桥梁结构耐久性差的缺陷，还必须依靠科　技进步带来的先进技术。在新的历史时期，站在科技创新的制高点上，积极创建　高质量、高效率的施工工艺；要从实际出发，借鉴国外先进经验，整合自身现有　资源，积极探索高新技术，充分发挥科技优势，探究桥梁结构耐久性设计与建设　的新思路。　结语　总而言之，桥梁设计中的安全性与耐久性，对于保障桥梁工程的建设质量　及其实用性具有至关重要的作用，从更深层次上讲，它还关系着人民的生命和　财产安全，因此应当加强思想重视和技术创新，以期为我国桥梁建设事业探寻　新的发展契机。　，　参考文献　［１］洪彭文．桥梁设计中的安全性和耐久性研究【Ｊ］．价值工程，２０１１（３４）　［２］陈瑞金．试析桥梁设计中的安全性和耐久性研究［Ｊ］．城市建设理论研　究（电子版），２０１２（１２）　【３】陈斌．浅析桥梁设计中的安全性和耐久性［Ｊ］．城市建设理论研究（电　子版），２０１２（１４）．　［４】陈波陈婷．我国桥梁设计中存在的安全性、耐久性问题研究［Ｊ］．科技　致富向导，２０１１（０８）　【５】霍耀华．桥梁设计中的加强安全性和耐久性的技术分析［Ｊ】．城市建　设理论研究（电子版），２０１２（１１）．　科技博览Ｉ　２９１

桥梁设计中的结构安全性与可靠性分析

桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，承载着人员和货物的运输重任。其结构的安全性与可靠性是设计过程中至关重要的考量因素。一座安全可靠的桥梁不仅能够保障交通的顺畅运行，还能保护人们的生命财产安全。

一、桥梁结构安全性与可靠性的内涵

桥梁结构的安全性，指的是桥梁在正常使用和预期的荷载作用下，能够保持其结构的完整性和稳定性，不发生倒塌、断裂等严重的安全事故。可靠性则更侧重于桥梁在规定的时间内和规定的条件下，完成预定功能的能力。这包括桥梁在各种环境因素、使用条件和维护水平下，都能保持良好的工作状态。

例如，一座设计合理的公路桥梁，应当能够承受车辆的频繁通行、气候的变化以及可能的地震等自然灾害的影响，而不会出现危及行车安全的结构问题。

二、影响桥梁结构安全性与可靠性的因素

1、 荷载因素

荷载是桥梁设计中必须考虑的关键因素。包括恒载（如桥梁自身的重量）、活载（如车辆荷载、人群荷载）以及偶然荷载（如地震、风灾、洪水等）。如果在设计时对荷载估计不足，或者没有充分考虑到极端荷载情况，就可能导致桥梁在使用过程中出现结构安全问题。

比如，随着交通流量的不断增加，如果桥梁最初设计的活载标准过低，可能会在长期的重载交通作用下产生过度的变形和损伤，从而影响其安全性和可靠性。

2、 材料性能

桥梁建设所使用的材料性能直接关系到结构的安全性和可靠性。例如，钢材的强度、韧性和耐久性，混凝土的抗压强度、抗渗性和抗裂性等。如果材料质量不过关，或者在使用过程中出现材料老化、腐蚀等问题，都会削弱桥梁的结构性能。

在一些沿海地区，由于空气中盐分含量较高，桥梁的钢结构容易受到腐蚀，从而降低其承载能力和安全性。

3、 设计与施工质量

合理的设计是保障桥梁安全性和可靠性的基础。设计过程中如果存在结构形式不合理、计算错误、构造细节处理不当等问题，都会给桥梁的安全埋下隐患。

同时，施工质量的优劣也对桥梁结构的安全性和可靠性有着重要影响。施工过程中的不规范操作、施工工艺不当、质量控制不严等，都可能导致桥梁结构存在缺陷，如混凝土振捣不密实、钢筋布置偏差等。

浅析桥梁设计中的安全性和耐久性

摘要：建筑工程的设计工作中，安全性和耐久性是两大必须要考虑进来的重要因素，因为安全性和耐久性是一项工程能否保证人身安全和长期为人民服务的两项指标。特别是桥梁设计，对这两项要求尤为重要。本文主要针对在桥梁设计中对安全性和耐久性的实现程度展开论述，并对桥梁设计中安全性和耐久性面临的各种问题进行相关探讨，以及提出相关的解决措施，供有关人员参考借鉴。

关键词：桥梁设计；安全性；耐久性

文章编号：1674-3954（2013）09-0319-01

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 目前桥梁安全性和耐久性的技术评估

从目前来看，大多数桥梁的安全性和耐久性都没能完全满足相关的评估指标。桥梁的安全性和耐久性并不是必须等到桥梁在使用过程中出现一定破损才能拥有评价的资格，也不是只有出现损坏才

能得到准确的评价结果。

专业的数据评估制度是保证桥梁安全使用和耐久使用的可靠评价依据。我国对于桥梁检测标准中对于各年代桥梁都设立了完善的检测标准，透过这些检测标准可以对桥梁的安全性和耐久性作出准确的评估。对于不能够提供一定安全性能的桥梁，明确规定应该设置警示标识。

2 桥梁安全性、耐久性出现问题的原因总结

桥梁的安全程度是能够被及时观察到的，但是要想保证桥梁的耐久使用，就需要从桥梁建设工程的初级阶段抓起，重视桥梁设计环节中关于安全性和耐久性，从根本上提高桥梁的安全性能和耐久程度。在许多情况下，桥梁在使用过程中并不能从表面看出桥梁内部结构发生的细微、但却致命的变化。但是却又很多时候，桥梁在使用过程中突然发生塌陷等现象，引发这种现象主要有两个原因。