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浅谈桥梁工程设计中存在的主要问题及策略

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摘要:桥梁工程在现阶段的发展中,对社会具有非常重要的影响,近几年桥梁工程出现了很大的安全事故,无论是哈尔滨大桥的坍塌还是某地区的高速公路垮塌事故,都引起了社会的广泛关注。桥梁作为连接两个地区之间的重要通道,在安全性方方面必须达到相关的要求。从现有的情况来看,很多的问题已经到了不容忽视的地步。材料上的偷工减料,管理上的重大漏洞以及上层领导的视而不见都对桥梁工程设计造成了很大的消极影响,在将来的工作中,我们必须针对这些问题进行有效的处理。

关键词:桥梁设计问题 策略

Abstract: Bridge Engineering at the present stage of development, has the very important influence to the society, in recent years the accidents of bridge engineering greatly, both the Harbin bridge collapse or an area highway collapse accident, has aroused widespread concern in society. As an important channel connecting bridge between the two areas, must meet the relevant requirements in security. Judging from the present situation, many problems have to be ignored. Jerry building materials, major loopholes in management and to pay no heed the leadership have caused a significant negative impact on bridge engineering design, in the future work, we must be handled effectively to solve these problems.

Keywords: bridge design strategy

中图分类号:TU201 文献标识码:A

从客观的角度来说,桥梁工程设计每一个环节的工作都在积极的进行,由于市场的快速发展,设计桥梁工程的材料能够根据不同的需求在某一方面特别突出;而管理方式经过不断的探究也获得了一定的强化。在领导层方面,经过国家的重点管理和对某些不法事件的重点打击,这方面的情况也有所好转,因此在今后的工作中,需要将众多的工作配合进行,保证整体的效果,这才是最佳的策略。本文就桥梁工程设计中存在的主要问题策略进行一定的讨论。

一、桥梁工程设计中存在的问题

对于现阶段的发展而言,桥梁工程设计中的问题主要包括以下几个方面,第一个就是在设计的过程中,很多的设计师和工程师都将桥梁工程的强度放在第一位,而且很少考虑到耐久性的问题。暂时的安全并不能代替日后的良好发展,很多的桥梁在起始阶段虽然展现出了较好的强度,随着时间的推移,很多问题不断凸显,造成了恶性的安全事故。另一方面,片面的追求强度极限状态,忽视了使用极限状态。这种问题在客观上造成了桥梁工程的安全隐患,并且在日常的应用中随时都有可能发生。还有就是重视结构的构造,忽视了结构的维护。从整体的情况来看,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。

二、问题产生原因分析

(一)施工和管理水平低

对于现阶段的桥梁工程设计而言,之所以发生上述的众多问题,原因之一就是施工和管理水平较低。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。对于短期内发生的突然破坏性倒塌,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;也有个别桥梁存在偷工减料、以次充好等严重的管理问题。由此可见,在今后的工作中,必须加强施工和管理,尤其是一些细节,比方说材料或者具体的施工方式,一定要杜绝因为私人利益造成桥梁工程的质量问题发生。

(二)设计理论和结构构造体系不够完善

在设计桥梁工程的时候,设计理论是一个核心要素。有些工程师将设计理论立足于强度,有些设计师将设计理论立足于耐久性。设计理论在桥梁工程设计方面,具有总领全局的作用,而且贯穿于每一个施工环节,如果在设计理论方面出现问题,那么在施工中一定会埋下较大的隐患。另一方面,结构构造体系的不完善也是一个重要的原因。从现有的情况来看,多数发生安全事故的桥梁工程在结构构造体系方面都会有一定的问题,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。本文认为,在将来的工作中,必须对设计理论和结构构造体系进行一定的完善工作,才能将桥梁设计中的问题有效解决,避免反复的情况发生。

三、解决桥梁工程设计问题的策略

(一)重视结构的耐久性问题

桥梁工程在现阶段的应用中,需要在每一个方面都进行深化和加强工作,尤其是耐久性的问题。一座桥梁的修建需要大量的时间和材料,因此不可能随时进行检修。桥梁和公路一类的工程有很大的不同,桥梁具有空间上的连接作用,一旦进行检修,势必会影响各项工作的进行,会对居民的生活和工作造成很大的消极影响,在经济效益上也会有所损失。因此在保证强度的基础上,必须加强桥梁工程的耐久性。本文认为,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。对于上述的因素,必须与桥梁工程设计的耐久性有效的融合,这样才能克服外在环境上的问题以及内在的缺陷。

(二)重视对疲劳损伤的研究

疲劳损伤问题在现阶段的发展中越发严重,从主观的角度来说,疲劳损伤并不容易发觉,因为每天在桥梁上经过的车辆很多,一些小问题不容易被发觉。疲劳损伤就是由于小问题不断的积攒、扩大,最后造成了较大的安全问题。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,也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。

(三)重视桥梁超载问题

超载对于我国而言,是一种普遍发生的情况。多数地区的桥梁都会发生超载的情况,虽然法律上对此明令禁止,而且处罚措施和宣传教育方式也在不断的加强,但是超载问题依然没有得到良好的解决。每年因为超载问题造成了桥梁坍塌、损毁等一系列的安全事数不胜数。在今后的工作中,必须将超载问题当做重点工作来对待。现阶段的汽车超载主要有三种情况,一种是早期的修建的桥梁超龄运营,第二种是桥梁同行的车流量超过原有的设计标准,第三种就是车辆违规超载。从整体的情况来看,后两种是超载问题的主要情况。桥梁一旦发生超载,一方面会引发疲劳问题,另一方面会造成桥梁内部的损伤没有办法恢复,双重打击会让耐久性降低,提高安全事故的发生概率。

(四)积极借鉴国外的经验和成果

我国现阶段的桥梁工程设计从某个层面来说,已经“原地踏步”一段时间了。之所以众多的问题没有得到有效解决,而且各种安全事故频发,原因之一就在于并没有在技术上或者设备获得较大的突破。从而导致很多的措施虽然看起来比较有效,但实际都是一些表面化的措施,没有得到实质性的效果。桥梁工程设计中的问题依然存在,隐患依然在扩大。为了保证在将来的发展中,桥梁工程设计的更加合理,同时在耐久性和其它性能方面有一定的突破,我们需要积极借鉴国外的经验和成果,不可否认的是,国外的某些桥梁工程在设计方面确实达到了较高的水准,而且极少发生问题。本文认为,工程师和设计师应该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合格,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中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关。

总结:本文对桥梁工程设计中存在的主要问题及策略进行了一定的讨论,从现有的情况来看,多数的地区都能针对设计中的主要问题采用相应的策略,在一段时间的努力之后,很多的问题都得到了改善,相信在将来的发展中,能够将桥梁工程设计中的问题彻底解决。

参考文献:

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[2]李宗伟,李晓明.预应力混凝土桥梁耐久性的影响因素及改善措施[J].安徽建筑,2012(02).

[3]李红学,郭红领,高岩,刘文平,韦笑美.基于BIM的桥梁工程设计与施工优化研究[J].工程管理学报,2012(06).