浅谈桥梁设计问题
2015-04-03
一、引言
桥梁是公路工程建设中的重要组成部分，因此在道路施工建设中占有非常重要的地位。我们设计人员在进行桥梁工程的设计中，必须使用精确的工程力学知识以及设计能力，将设计过程需要将影响元素考虑周到。防止考虑不周或者疏忽造成我们设计的桥梁在以后投入使用时事故的发生，影响到我们对于桥梁的使用，甚至危害到人民群众的生命、财产安全，影响经济的发展。
设计时我们必须根据桥梁的具体情况进行具体的设计，充分的考虑日后在使用过程中可能受到的环境以及有害化学物质的侵蚀等，还要严密、认真的计算桥梁所需要承受车辆、地震、风以及水流冲击等荷载因素对于桥梁的影响。我们还要考虑到所用建筑材料的老化因素，防止桥梁结构各个部分的损伤和劣化程度不同引起的事故。
能够影响桥梁质量的诸多因素之中，桥梁的结构设计是决定桥梁耐久性的重要决定性因素。因此除了保证施工中的质量，还可以通过在设计中加强桥梁的耐久性和荷载量来保证桥梁的安全使用。
二、桥梁设计中存在的问题
1、设计理论与结构构造设计方面
对桥梁耐久性以及安全性影响最主要的因素是是设计问题，因此结构设计首要做到的就是选择经济、合理的结构设计方案；其次就是进行结构分析，构件和与连接方面的设计，我们必须充分的考虑力学结构等影响因素，保证桥梁能在使用期内良好、正常的使用；而且我们还要按照规范规定的安全系数以及可靠性指标等作为桥梁设计的依据，确保其结构的安全性。
桥梁设计的实际工作中，很多设计人员通常仅仅注重设计规范中对于结构强度的要求以桥梁的强度，却忽视了其他因素对于桥梁结构的影响。例如：结构构造、结构体系、结构材料、结构耐久性、结构维护等问题，都没有得到设计人员的重视，这些问题都是非常重要的，在设计、施工以及以后的使用中常常出现的一些人为问题，会严重影响到桥梁的安全性能和结构性能。
在有的设计方案中，桥梁结构的整体性与延性不够，并且冗余性较小；受力路线与计算图式不明确也是个非常严重的问题，很有可能造成桥梁局部受力过大，影响到桥梁的使用；桥梁施工中的建筑材料质量也是影响桥梁结构耐久性与使用安全性的重要因素。例如钢筋直径过细、混凝土强度等级过低、构件截面过薄等，这些问题都可以在一定程度上影响到桥梁的耐久性。因此桥梁结构耐久性问题已经成为我们设计人员所面临的一个最现实的问题。
2、桥梁施工与建筑管理水平方面
由于国内外一些桥梁发生了突然的破坏甚至倒塌，造成我国桥梁的建设质量问题成为社会所关注的焦点。然而对于桥梁发生垮塌的问题，很多人都会想到的一个关键因素就是施工，但是，设计与施工都是非常重要的影响因素，也仅仅只有在这两个方面才可能造成桥梁发生安全事故。对于一些在短期内发生的例如突然的破坏或倒塌，其主要原因就是因为施工质量不达标造成的，桥梁在施工过程中没有按照规范与设计要求进行，例如建筑材料强度不够、施工工艺不符合要求等，都可能导致桥梁出现质量问题。
一些桥梁在建设验收使用后不久，也出现了影响其正常使用的质量问题，对于还没有达到设计使用年限的桥梁就出现严重的耐久性不足的问题，这些都与桥梁施工质量有很大的关系，例如钢筋保护层不足、混凝土配合比、水泥选用、振捣与养护不当以及预应力施加不合理等原因都可能导致桥梁质量问题。
三、对于桥梁设计中的问题的预防措施
1、重视地区气象因素的影响
桥梁随着公路道路的延伸而出现，因此地理位置因素决定了桥梁所需要承受的气候特征，地区气候对与桥梁建筑的影响是我们设计人员必须充分考虑的一个非常重要的因素。特别是结构设计与材料标准的确定，都与气候因素有关，例如地区的年降雨量以及无霜期等都是我们桥梁设计者应该重点考虑的因素。在一些桥梁工程设计中，设计师应该根据具体的桥梁进行具体的工程设计，并且还要在设计时充分的考虑到地区环境影响以及气候因素中有害化学物质对桥梁的侵蚀，考虑到桥梁所需要承受的车辆、疲劳、超载、风、地震以及人为因素等的损害，只有了解桥梁设计中存在的不利因素，并针对其进行防治才能确保桥的持久与耐用使用。
2、对于桥梁结构的精确设计
我们对桥梁各个结构部分进行较为精准的设计可以有效的防止桥梁质量问题的发生，例如桥梁的总跨径、桥梁的孔径、桥梁标高、桥梁横断面、桥梁的平面等，我们可以参考下表对以上各部分进行设计，已达到预防桥梁质量问题的发生：
3、加强对于疲劳损伤的研究
疲劳损伤是桥梁设计中的核心问题，我们桥梁设计人员必须将对桥梁疲劳损伤的研究加入到混凝土结构之中，以防治钢材出现开裂的情况。疲劳损伤时有结构荷载造成的，我们必须对宏观裂缝进行有效的控制，防治引起材料与结构的断裂。
四、总结
桥梁结构的设计、施工对于桥梁质量控制是非常重要的，它的质量好坏不仅直接关系到人们对桥梁的使用安全，而且对我国的经济发展有着非常重要的作用，因此我们要积极的借鉴国外的成功做法和经验，不仅要通过加强对于桥梁施工方面的质量管理，而且还要同时从桥梁的结构体系、构造角度以及设计理念对桥梁的耐久性进行较为完善的设计，使我国桥梁设计方面能够更上一层楼，加快我国桥梁设计水平的长远发展。
参考文献
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