關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計問題分析

白瑾

（山西省公路局太原分局勘測設(shè)計所，山西 太原 030000）

1 設(shè)計的現(xiàn)狀

在我國目前來說，我國的橋梁設(shè)計的思想與橋梁的結(jié)構(gòu)的設(shè)計還不夠完善，而在橋梁設(shè)計的空間中，我們所要關(guān)注的經(jīng)常是橋梁的施工和在使用時的安全度的實際的問題，而這些也是我們有需要改進地方。人人都想要選擇經(jīng)濟的、合理的結(jié)構(gòu)形式，但最重要的任務(wù)是除橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題以外，還要注重結(jié)構(gòu)設(shè)計的連接，并采用規(guī)范的安全制度以確保安全的結(jié)構(gòu)性，這對橋梁的設(shè)計研究具有重要的實際的意義。

2 注意的事項

2.1 結(jié)構(gòu)的耐久性的問題要重視

我國橋梁建設(shè)的一個突出問題就是常常缺乏必要的前期準備、視察與考證。而在橋梁的建造和使用過程中，環(huán)境對它的影響往往也不能忽視，而且在橋梁的使用過程中，我們往往也要考慮到它還要承受著各種車輛超載的重壓，極易造成疲勞的現(xiàn)象，與此同時，橋梁的建造過程中采用的材料自身性能往往也會不斷出現(xiàn)退化的狀況，由此，導致橋梁的結(jié)構(gòu)在不同的程度上的的損傷和老化。

在20世紀90年代，人們對開始重視結(jié)構(gòu)的耐久性的研究，而從這些研究的絕大多數(shù)的材料和統(tǒng)計的不同情況來看，對怎樣改善橋梁耐久性的問題往往被人們忽略。很長的時間內(nèi)，人們忽略了對構(gòu)造和細節(jié)的處理問題，而在結(jié)構(gòu)的計算方法的研究的方面上下功夫。我們都知道的結(jié)構(gòu)的耐久性與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有著其本質(zhì)的不同之處，通過長時間的研究與實踐很清楚地表明了，對于橋梁的安全運營和經(jīng)濟性起著決定性作用的就是結(jié)構(gòu)耐久性。

有些單位為了搶工期、追求施工進度的結(jié)果使用了早強水泥。這種水泥配制的混凝土的使用早期強度增長的確很快，但是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和后期的強度發(fā)展不好，耐久性會變得較差。因此，需要努力把耐久安全性的研究從定性的分析到定量的分析上考慮。

2.2 要重視疲勞損傷的研究

眾所共知，載重的車輛會在橋梁的內(nèi)部接連不斷的產(chǎn)生壓力，這不僅會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動，還將導致橋梁的結(jié)構(gòu)的疲勞以至于所能承受的損傷的問題。而我們在建造的過程中，所使用的材料又都不是很均勻的，使用的材料的本身也存在著許許多多的毛病，所以在日常的不斷地強壓的作用下，會逐漸擴大這些細小的毛病，久而久之便融匯在一起對橋梁造成損傷，最終在材料中形成很鮮明的裂紋。如果所造成的明顯的裂紋得不到有效均衡的控制，那么，就很有可能會造成材料及結(jié)構(gòu)的斷裂的現(xiàn)象。人們往往會忽視這一點，因為一開始出現(xiàn)的疲勞損傷的現(xiàn)象不容易被人們檢查到，可是它帶來的嚴重后果是人們預料不到的，所以，我們要高度重視對疲勞損傷的研究。

疲勞損傷是橋梁設(shè)計中的核心問題，而混凝土結(jié)構(gòu)對橋梁的疲勞損傷是非常嚴重的，但是我們還需對腐蝕的鋼筋混凝土構(gòu)件的動態(tài)性能和疲勞性能加強研究。還要對重要的部位疲勞而導致失去功效的問題加以重視。

2.3 要重視橋梁的超載的問題

大家都知道，橋梁超載是我國公路運輸中較為普遍的現(xiàn)象。尤其是老橋超齡負載運營、實際車流量等等，這些原因都大大增加了設(shè)計荷載的變化和交通量，而車輛使用者違法超載營運則是違規(guī)的超載問題，所以引起橋梁的疲勞問題的關(guān)鍵之所在是有關(guān)橋梁的超載。我們可以試想，如果橋梁超載將會大大增加橋梁疲勞的大面積的幅度，從而使橋梁的損傷增加，最后將出現(xiàn)由于超載而引起的結(jié)構(gòu)性的嚴重破壞事故的發(fā)生。其次，因為超載給橋梁內(nèi)部造成的嚴重損傷不能及時得到恢復，使得橋梁不能在正常載重下進行工作，迫使橋梁所能承受的能力產(chǎn)生不斷地變化，這樣橋梁的安全性和耐久性會受到極其嚴重的迫害。

3 橋梁設(shè)計的細節(jié)

3.1 設(shè)計人員要根據(jù)實際情況進行設(shè)計

為了避免在造成橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量上出現(xiàn)弊端的問題，那我們的設(shè)計人員就要根據(jù)實際的情況考慮設(shè)計的現(xiàn)狀，以免造成樁基位置較低，施工的困難等不應出現(xiàn)的后果，從而保證橋梁的質(zhì)量從而適當?shù)靥岣邩蛄旱臉藴矢叨取?/p>

3.2 對于地基上帶基樁的鋼筋混凝土

對于地基上帶基樁的鋼筋混凝土的壓力計算按照深層去考慮。可是仍有很大的弊端存在橋梁構(gòu)造設(shè)計上。引起人們關(guān)注的問題是，普通橡膠支座卻被設(shè)在了伸縮縫處，這樣以來是極其危險的，我個人認為應將橡膠活動的支座放在橋梁的構(gòu)造設(shè)計上，天長日久在汽車荷載作用下將會出現(xiàn)裂縫拉斷的現(xiàn)象，可想而知一般的橡膠支座在使用上很大程度地影響了結(jié)構(gòu)的安全和長久性。在有關(guān)部門如果發(fā)現(xiàn)問題就要及時與業(yè)主聯(lián)系建議必須進行支座的變換。

3.3 對于橋梁的設(shè)計應盡量設(shè)置為與路線正交的形式

對于橋梁的設(shè)計應盡量設(shè)置為與路線正交的形式，這樣會減小長度，要在適當?shù)奈恢迷O(shè)有伸縮的縫隙，以此來縮短受拉區(qū)的長度，從而，減小收縮變形量，控制橋梁的斜向裂縫的發(fā)生。

4 安全上要求要高

橋梁是生命線的工程，所以它的結(jié)構(gòu)應該有更高的整體牢固功能。橋梁除了具有足夠的承載能力以外，它的結(jié)構(gòu)安全性還需要整體的牢固性加以保證。而我們的設(shè)計人員習慣了對著規(guī)范的條文辦事，他們只是重視單一的承載能力的強度的驗算問題，經(jīng)常忽視整體的牢固性在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中的特殊重要的意義所在。所以至今不能加以全面調(diào)整。

在我國雖然規(guī)范可靠度方法已使用數(shù)十年。但事實已經(jīng)表明，它不但沒有給結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計帶來明顯效果，其實也沒有對設(shè)計人員產(chǎn)生更大的吸引力，恰恰相反，在一些人的頭腦中已經(jīng)造成了概念的混淆。

那么，與發(fā)達國家相比，我國在結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和材料質(zhì)量上存在著很大的差距，在這種現(xiàn)實的條件下，要實現(xiàn)足夠安全可靠的、能從整體上滿足現(xiàn)代化標準的優(yōu)質(zhì)工程是很難想象的。

5 展望橋梁的設(shè)計

首先，我們需要對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度進行系統(tǒng)的分析。也就是要根據(jù)結(jié)構(gòu)各種破壞的水平的不同，采取可靠度來進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法的檢驗，也就是說系統(tǒng)可靠度分析研究的內(nèi)容非常豐富，難度也是比較大的。

其次，我們?nèi)怂斐傻牟铄e來進行分析。我們目前所關(guān)注的熱點之一是設(shè)計、施工、使用等環(huán)節(jié)中人所造成的差錯，這不是由荷載、強度所造成而是人為的。而在橋梁設(shè)計中還有模糊隨機可靠度還需要完善和發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，在橋梁的設(shè)計過程中，它既是一項復雜的工程又是一個很系統(tǒng)的工程。要想使橋梁的工程不出現(xiàn)問題，這就要靠橋梁設(shè)計的技術(shù)人員，不僅要具備豐富的理論知識，還要更多的掌握和積累一些基本的地質(zhì)知識，不要因主觀的想法對設(shè)計產(chǎn)生不必要的影響。我們實際的橋梁的設(shè)計過程中要遇到許多有待解決的重大的理論問題。和一些細微的問題，還需要我們進行細致的研究與探索。

[1]胡人禮.橋梁樁基礎(chǔ)分析和設(shè)計[M].北京：中國鐵道出版社.1987.

[2]江祖銘，王崇禮.公路橋涵設(shè)計手冊：墩臺與基礎(chǔ)[M].北京：人民交通出版社，1997.

[3]交通部公路規(guī)劃設(shè)計院.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTJ023-85.人民交通出版社.2002(10).