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道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性

道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性道路桥梁作为交通建设的重要组成部分,其设计与施工中的安全性与耐久性问题一直备受关注。
道路桥梁的安全性和耐久性直接关系到人民群众的出行安全和国家交通基础设施的长期可持续发展。
如何确保道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性成为了一个亟待解决的问题。
一、安全性1.设计阶段安全性考虑在道路桥梁的设计阶段,安全性应该是首要考虑的因素。
一方面是要根据实地勘察和实际交通情况,合理确定桥梁的设计参数,包括桥梁的跨度、承载能力和结构形式等,以确保桥梁在使用过程中能够安全可靠地承载各种荷载。
还要考虑到桥梁的抗震性能和抗风性能,在地震、台风等自然灾害发生时能够保证桥梁的安全性。
2. 施工阶段安全性管理在桥梁的施工阶段,安全性管理显得尤为重要。
首先要做好施工前的安全检查,确定好施工方案和施工工艺,以减少施工过程中的安全隐患。
其次要严格执行各项施工安全规程,确保施工过程中符合相关法规要求,杜绝违章施工行为。
还要加强对施工人员的安全教育和培训,提高员工的安全意识和应急处置能力,减少因人为操作失误导致的安全事故发生。
二、耐久性桥梁的耐久性取决于选用材料的质量和性能。
在桥梁设计阶段,应该根据桥梁的使用环境和受力情况选择适宜的结构材料,包括桥墩、桥台、桥梁板、钢材等,确保其耐久性和抗腐蚀性。
在材料的选用上,要做到既要求材料的质量满足国家标准,又要兼顾材料的经济性和可靠性,防止选用劣质材料导致桥梁耐久性下降。
在桥梁的施工阶段,要严格执行相关的质量管理规程,保障桥梁施工的质量。
包括做好施工前的土建基础施工、桥梁的主体结构施工、桥面铺装施工等工序的质量控制,确保施工过程中的各项工序符合设计图纸和规范要求。
要对每个施工工序进行全程监督和检测,确保施工质量和施工工艺的可靠性。
3.日常养护与维修桥梁的耐久性还取决于日常的养护与维修工作。
桥梁的日常养护应该得到重视,包括对桥梁结构的定期检查和维护,对桥梁结构的破损和腐蚀部分进行及时修复和更换,保证桥梁的使用质量。
道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性

道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性道路桥梁是连接两个地方的重要工程,它们可以极大地促进交通运输和经济发展。
然而,设计和建造道路桥梁需要考虑安全性和耐久性。
在本文中,我们将探讨这些因素对道路桥梁设计和施工的重要性。
安全性是道路桥梁设计和施工中最重要的因素之一。
为确保其安全,桥梁的设计必须考虑到各方面的因素:包括桥的地理位置、大小、负载要求和使用。
此外,桥的设计必须适应道路的流量和车速,防止交通事故的发生。
设计时,需要确保桥面的表面是平整的,道路标记清晰,安全栏杆和场景指示符充分设置。
此外,地震和自然灾害等因素也必须考虑在内。
为了确保安全性,桥梁的施工质量也必须得到保证。
工人必须自始至终严格遵循安全标准和工作规程,并在施工中使用个人保护设备。
耐久性是道路桥梁设计和施工中另一个重要因素。
桥梁的设计必须考虑到其预期使用寿命,因此,材料的选择和施工中的技术都需要从这个方面进行考虑。
例如,桥梁的防腐和防水处理必须得到充分考虑,路面必须选择适宜的材料以便经久耐用。
此外,桥梁的货运负载和车流量也必须被充分考虑,以确保桥梁不会因为负荷过重而崩溃或破损。
对于长期使用的大型桥梁,定期检测和维护必须得到充分考虑。
这些检测应该涵盖桥梁结构、路面和设备,以确保所有元素都处于良好的工作状态。
总之,道路桥梁的设计和施工必须把安全性和耐久性都考虑进去。
桥梁工程需要考虑其周围的物理环境,以确保其充分适应当时的状况。
同时,对于长期使用的桥梁,定期检测和维护也应该成为常规操作。
通过充分考虑这些因素,我们可以确保道路桥梁的安全性和耐久性,以便更好地服务社会和促进经济发展。
桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析

桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析随着社会的不断发展,大型桥梁越来越多地出现在我们的生活中。
由于桥梁作为交通和物流的重要设施,其安全性和耐久性显得尤为重要。
实现桥梁的安全和持久需要考虑多个因素,如设计准则、建材、建造技术、环境压力等。
在本文中,我们将对桥梁安全性和耐久性问题进行分析。
一、安全性问题桥梁的安全性是指桥梁在使用过程中,可以满足设计结构的强度和稳定性要求,不会发生破坏或崩塌等事故,以保障用户的生命和财产安全。
为保障桥梁的安全性,我们需要重点考虑以下因素:1.设计准则在桥梁的设计过程中,需要充分考虑设计准则的要求,包括桥梁的承载能力、抗震能力、弯曲刚度、疲劳寿命等。
同时,还需要考虑桥梁在使用过程中的应力、变形和温度等因素,以确保桥梁的安全和稳定。
2.建材选择桥梁的建造必须选用高强度、高耐久的建材,以增加桥梁的承载能力和稳定性。
在建材的选择上,需要考虑物理特性、机械特性、耐腐蚀特性、工艺性等多个因素,以保障桥梁建造质量。
3.施工工艺桥梁的施工必须遵循正确、科学的施工工艺。
在施工中,需要密切关注施工现场的安全问题,确保施工作业人员和行人的安全。
同时,还需要注意现场环境的压力和变化,尤其是在高海拔、狭窄、风大、雪大等特殊环境下施工时更要重视安全问题。
二、耐久性问题桥梁的耐久性是指桥梁在使用过程中,可以经受住自然环境和人工因素的作用,不失效,不腐蚀,不失去性能,保持长期稳定使用。
为保证桥梁的耐久性,我们需要考虑以下因素:1.材料腐蚀桥梁在长期使用中会经受到复杂的环境压力,如高温、高湿、雨雪、酸雨等,这些因素可能导致桥梁材料的腐蚀和老化。
因此,在选材时需要考虑材料的抗腐蚀、耐老化等特性,以降低桥梁的腐蚀度。
2.氧化桥梁在长期使用过程中会经受到大气氧化等因素的影响,可能导致材料的氧化、老化等问题。
因此,在选材时,需要选择具有良好氧化特性的材料,同时在施工过程中应合理设计桥梁的观察檐来增加桥梁的遮阳性能,降低自身长期暴露于自然环境的可能。
桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析

桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析桥梁是连接两地的重要交通通道,其设计具有重要的安全性和耐久性问题。
本文将从桥梁设计中的安全性和耐久性问题进行分析,探讨如何提高桥梁的安全性和耐久性。
一、桥梁设计中的安全性问题在桥梁设计中,安全性是首要考虑的因素。
桥梁的安全性主要包括结构安全和使用安全两个方面。
结构安全是指桥梁的承载能力和抗震能力,而使用安全是指桥梁在使用过程中的安全性能。
1、结构安全桥梁的结构安全是指桥梁在承载荷载和外力作用下不发生破坏和变形。
桥梁的结构安全问题主要包括以下几个方面:(1)荷载标准:桥梁设计应该依据当地的交通流量和车辆荷载情况来确定荷载标准。
如果荷载标准设定不合理,就会导致桥梁结构安全风险增加。
(2)材料选择:桥梁的结构材料应该具有良好的承载性能和耐久性能。
在材料选择方面需要考虑材料的强度、韧性、耐久性等因素,以确保桥梁的结构安全。
(3)抗震设计:地震是桥梁结构安全的重要威胁之一,因此桥梁设计应该考虑地震荷载的作用,合理进行抗震设计,提高桥梁的抗震能力。
2、使用安全(1)交通安全:桥梁是交通运输的重要通道,因此在设计时需要考虑桥梁的通行能力、通行安全等因素,确保桥梁的使用安全。
(2)防护设施:桥梁的设计应该考虑人行道、护栏、标志等防护设施的设置,以保障行人和车辆的安全。
(3)养护维修:桥梁的使用寿命受到养护维修的影响,因此在设计时需要考虑桥梁的养护问题,确保桥梁的使用安全。
桥梁的耐久性是指桥梁在使用过程中能够保持良好的结构性能和服务性能,具有较长的使用寿命。
桥梁的耐久性问题主要包括以下几个方面:1、材料耐久性桥梁结构材料的耐久性是保障桥梁长期使用的重要因素。
常用的桥梁结构材料包括混凝土、钢材、预应力混凝土等,这些材料的耐久性直接影响着桥梁的使用寿命。
因此在桥梁设计中需要考虑材料的耐久性,选择耐久性好的材料来保障桥梁的使用寿命。
2、养护保养桥梁的养护维修是保障桥梁耐久性的重要措施。
道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性

道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性道路桥梁是连接两个地理位置的重要交通工具,具有承载物流运输、人员出行以及地理定位等重要作用。
因此,道路桥梁设计与施工中安全性和耐久性是非常重要的。
本文将重点介绍道路桥梁设计与施工中的安全性和耐久性。
1.1 桥梁结构的设计道路桥梁的安全性第一要素就是桥梁结构的设计,一般来说,桥梁的设计需要满足以下要点:1)桥梁设计的承载能力需要符合重量和流量等有关要求,确保能够承受日常使用的重量和流量。
2)桥梁的结构设计需要具有抗震、抗风、抗冲击等性能,能够适应各种自然环境的变化。
3)桥梁设计需要充分考虑用户的需求,如车辆的通行速度、路面平整度、便捷性等等。
1.2 材料和施工质量的保证道路桥梁的安全性和耐久性也与材料质量和施工质量密切相关。
一般认为使用高质量、规格明确的材料可以确保桥梁结构的承载能力更强、使用寿命更长。
同时,施工质量直接影响桥梁的安全性和使用寿命,特别是焊接、加固等环节,需要确保施工质量,尽量避免缺陷和瑕疵。
1.3 维护和养护维护和养护是保证道路桥梁安全性和耐久性的关键任务。
及时检修和维护桥梁能够找出潜在的安全隐患,及时修复损坏和老化的部件,确保桥梁系统的完好和正常运行。
养护方面需要注意冬季结冰、融化以及液态离子等有害因素对桥梁的影响,采取有效措施进行治理。
2.1 安全防护措施道路桥梁的施工中,首先需要采取各种安全防护措施,确保工人和施工过程的安全。
具体措施包括围挡、安全带、安全网、警示标识等。
2.2 预防和减少事故发生道路桥梁施工过程中,各种事故的发生都会对工人和施工设施造成危害,因此需要科学合理地组织施工和规范管理,预防和减少事故的发生。
具体措施包括建立施工方案和应急预案、设置专门的安全检查、加强工人的安全意识等等。
2.3 施工过程中的环境保护道路桥梁的施工过程中,应重视环境保护问题。
为了减少施工过程对周围环境的影响,需要采用先进的环保技术和设备,合理的施工工艺,确保对周围环境的影响降到最低。
浅析桥梁安全性及耐久性

浅析桥梁安全性及耐久性桥梁是连接城市和交通的重要纽带,承载着车辆和行人的重要交通工具。
桥梁的安全性和耐久性至关重要。
本文将从桥梁结构设计、材料选用、日常维护以及监测保养等方面,对桥梁的安全性和耐久性进行浅析。
一、桥梁结构设计桥梁的结构设计直接关系到其安全性和耐久性。
在设计过程中需要考虑桥梁所处环境的荷载情况,包括车辆、行人、风力、地震等荷载。
同时还需要考虑桥梁的结构形式、跨度、支座布置、梁的截面形状等因素。
合理的结构设计可以有效提高桥梁的安全性和耐久性。
二、材料选用桥梁的材料选用对其安全性和耐久性影响也非常大。
常见的桥梁材料包括混凝土、钢材、预应力钢筋等。
这些材料需要具备一定的强度、耐久性和抗腐蚀性能。
混凝土需要有足够的抗压强度和抗拉强度;钢材需要具备良好的耐候性和防腐性能。
通过合理选用材料,可以确保桥梁在使用过程中具有良好的安全性和耐久性。
三、日常维护桥梁的日常维护对其安全性和耐久性至关重要。
定期的桥梁维护包括桥面清洁、涂装养护、防水保护、伸缩缝检查等工作。
通过日常维护,可以及时发现桥梁存在的问题,并进行及时修复,确保桥梁的安全性和耐久性不受影响。
四、监测保养除了日常维护之外,桥梁的监测保养也是必不可少的。
定期的桥梁监测包括结构安全评估、荷载试验、材料检测等工作。
通过科学的监测手段,可以及时了解桥梁的使用状态,预测可能存在的问题,采取相应的措施,确保桥梁的安全性和耐久性。
桥梁的安全性和耐久性是一个综合性问题,需要在设计、材料选用、日常维护以及监测保养等方面进行综合考虑和处理。
只有通过各种方式的综合保障,才能确保桥梁的安全性和耐久性,为城市交通和发展提供坚实的支撑。
桥梁工程设计中的安全性和耐久性分析

桥梁工程设计中的安全性和耐久性分析提纲:1.桥梁工程设计中的安全性分析2.桥梁工程设计中的耐久性分析3.桥梁工程设计中的结构分析4.桥梁工程设计中的材料分析5.桥梁工程设计中的监测分析一、桥梁工程设计中的安全性分析随着交通运输业的发展,桥梁工程在我国的基础设施建设中起着至关重要的作用。
在桥梁工程设计中,安全性是最重要的考虑因素之一。
建筑专家们需要考虑诸如环境因素、天气因素、材料性能等各种因素,以确保桥梁的安全性。
因此,为了确保在设计阶段的安全性,以下是建筑专家针对桥梁工程设计中的安全性分析的几个方面的详细分析。
首先,建筑专家需要对桥梁的结构进行全面的分析和评估。
要评估一座桥梁的结构安全性,必须先看其基础设计是否满足工程要求。
其次,交通负载也是影响桥梁安全性的重要因素。
如果桥梁通道非常狭窄,或者桥面承载能力不足,那么这些因素可能会导致桥梁的负载超过其能力范围,从而导致安全问题。
另外,建筑专家还需要注意桥梁的环境因素,例如冰雪、风压等。
如果未正确考虑这些因素,那么桥梁的安全可能会受到威胁,而且这些威胁在一些情况下可能会引起灾难性的后果。
最后,建筑专家应该实施监测计划和定期的安全审核,以确保桥梁的安全性和良好的维护。
实施监测计划的主要目的是确保各个部分的功能正常,材料的状况可靠,以及桥梁是否有裂缝等问题。
二、桥梁工程设计中的耐久性分析桥梁的设计应该考虑到其在使用期间的各个阶段的可能时间段,包括其在所有季节内的性能、环境和使用负载不同的情况。
建筑专家们需要考虑材料在逐渐老化以及结构受到风险的情况下,桥梁结构的耐久性变化情况,以保证其长久使用。
而桥梁的风险因素包括:自然因素、建筑施工和场地环境等。
受自然因素影响很大,例如干旱和强风等环境条件可能会使桥梁腐蚀或结构松动。
自然因素还包括桥梁使用条件、通风、污染、沉降和温度变化等。
在建筑施工过程中会涉及到许多因素,例如失误、材料性能和设计问题,这也是影响桥梁结构耐久性的重要因素之一。
道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性

道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性道路桥梁设计与施工中的安全性与耐久性一直是关注的重点问题,尤其是在大型桥梁建设中更是如此。
安全性是指桥梁在使用过程中不会因为设计不合理或施工不规范而导致事故发生。
而耐久性是指桥梁在使用寿命内不会出现严重的损坏和破坏,保持结构稳定和强度性能。
本文详细介绍了道路桥梁设计和施工中如何确保安全性和耐久性。
一、设计阶段1. 足够的研究和数据收集在桥梁的设计阶段,需要进行充分的研究和数据收集。
这包括地质、水文、气象、交通和社会等多方面的信息。
这些数据对于桥梁设计的选址和方案选择是至关重要的。
在集结到的数据中,应当包括生态和环保信息的调查与分析,这将有助于最大限度的减少对周围环境和自然生态的影响。
2. 合适的设计标准和规范在设计阶段,需要用到各种参考标准和规范。
其中包括国家和地方的法律、法规、技术标准和规范等。
设计师应当了解桥梁在不同条件下的负荷及其发生的机理,选择合适的设计方案,保证在设计寿命期间内均可承载瞬变载荷或异常荷载。
3. 设计结构的合理化和优化在桥梁的设计过程中,需要尽可能地合理化和优化结构,使其能够承受外部负荷,并且保证符合施工的实际需求。
同时,还需要针对极端和非正常负荷情况进行分析和调整设计。
这将确保设计的合理性和可承载性。
4. 使用高质量材料在桥梁的设计过程中,应该选择高质量的材料,保证其持久性、耐久性和安全性。
在选用材料时,需要考虑材料的力学特性、耐腐蚀性、热稳定性等等。
而在实际施工过程中,则需要保证厚度均匀,尺寸精确,以及材料的质量稳定性。
5. 审计和测试在桥梁的设计过程中,需要进行审计和测试,以确保设计方案的可行性和的安全性。
审计包括验收设计规范是否符合标准、材料选择是否合理等等。
而测试则包括构件和结构的质量检测,结构的安全性分析和风洞试验。
二、施工阶段1. 施工计划和标准需合理制定在桥梁的施工阶段,应该尽可能合理的制定施工计划和标准。
具体而言,需要制定可行的施工计划和标准,确保在施工过程中的有效控制和安全性。
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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关。
在欧洲国家(如德国、丹麦等),非常重视对结构物进行性能设计(即PBD,Performance Based Design),内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。
PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等)。
就其本质而言,欧洲国家的PBD理论,主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能,分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律,寻求新的结构设计理念和方法。
从欧洲人的观点来看,PBD似乎是对以耐久性为核心的结构使用性能指标的综合考虑。
这一点对国内工程界应该是有启示的。
目前国内的设计可视为静态的设计,它只定义了设计建成时刻结构具有的工作能力和性能,而对营运期间性能随时间的劣化及其实际的性能表现缺乏足够的认识和考虑;换言之,从经济性的角度讲是只考虑了建造成本,而忽视了营运期的维护成本和与使用寿命相对应的成本效益。