提高桥梁设计可靠性措施探讨

付迪 李小林

摘要：最近几年，我国很多地方都发生了比较严重的大桥垮塌事件，比如说桥梁结构开裂以及桥梁发生变形等，对于社会造成了很大的影响，给人民带来了巨大的生命以及给国家带来了财产损失，造成此类事件发生的主要原因为桥梁丧失可靠性。此外，桥梁可靠性的降低在一定程度上减弱了桥梁的整体承载能力。因此，相关部门需及时采取措施，在桥梁设计阶段高效提升其可靠性，从而避免桥梁在使用期间发生危害。

关键词：桥梁设计；设计标准；可靠性措施

中图分类号：K928文献标识码： A

一、桥梁出现可靠性问题的主要原因 (一)桥梁设计标准比较低

随着我国社会经济的快速发展，交通日益繁重，我国桥梁的承载能力的要求也越来越高，但是，在我国的许多城市中还是在用着比较传统等级比较低的设计标准，将其作为当前对于桥梁设计的标准进行施工，但是，当前的交通运输能力随之提高，使其所设计的不符合现在的交通负荷，所以导致其可靠性问题的经常发生，并对其人身安全和国家的财产安全带来严重威胁。

(二)桥梁管理、施工水平较低

由于部分城市的桥梁建造材料存在一定质量问题，且无法达到与桥梁建材相关的标准与要求， 最终造成该类城市经常发生新建桥破坏、坍塌事件。除此之外，由于相关政府部门的管理水平较低，造成桥梁建筑行业内部秩序混乱，这在一定程度上严重影响了桥梁设计的可靠性。如桥梁建筑材料缺乏相应强度，无法满足施工要求，同时，桥梁施工部门未遵从规范要求，开展桥梁修建工作，而是用低质量材料代替高质量材料，促使施工单位一度出现偷工减料的现象，加大了桥梁潜在的安全性、可靠性问题。

(三)桥梁设计不合理

在桥梁设计过程中，一般关注的重点是以规范为基准的桥梁结构强度计算，而对桥梁的结构体系、结构构造、材料选用、结构维护以及结构的耐久性等方面的考虑较少，这使得桥梁从设计、施工到投用的过程中容易受到人为因素的影响，引发桥梁综合计算达不到可靠性要求的情况出现，再加上设计人员实践经验的薄弱，尤其是在大多数的桥梁设计中，在设计思路上总是以静态的思维去解决发展变化的技术问题，而桥梁的使用环境不尽相同，差异化的使用环境对桥梁结构有着截然不同的影响，而规范只是一种指导性的规定，无法代替设计人员去解决千差万别的实际问题，规范修订或更新再及时，也不可能总能够适应材料、技术工艺的革新和发展，而材料、技术、工艺的革新和发展势必会对桥梁设计提出一些新的要求，但是当前的很多设计都以静态设计为主，对桥梁建成时期结构的工作和服务能力方面的关注较多，而对其服役期内性能随时间延长而发生劣化问题关注不够。在经济效益方面，对桥梁的建造成本的考虑较多，而对运营维护成本和使用期限所产生的相对成本效益缺乏足够的重视。

(四)桥梁缺乏耐久性

目前，我国具体桥梁设计中，存在此种趋势：桥梁设计中较多的考虑桥梁的结构强度， 而较少提到甚至完全忽视桥梁耐久性的重要作用，致使相关工作人员只是关注桥梁耐久性的概念，而不能完全理解耐久性的对提升桥梁可靠性的实际意义。同时，部分桥梁设计规范中，既没有明确指出桥梁的使用期限， 也没有针对桥梁的耐久性问题，进行深入设计，即工作人员尚未在设计程序、使用环境、结构与材料方面，做出明确规定，无法保障桥梁的耐久性。

二、提高桥梁可靠性的措施

(一)建立、健全桥梁设计的法律规范

市场经济也是法治经济，只有严格依照法律规定的程序和规范才能达到事半功倍的效果。“无规矩不成方圆”，要想将桥梁设计引入正轨提高桥梁结构的耐久性，就必须制定相关的法律、法规，并保证对这些法律、法规的有效管理和实施，从而保证在桥梁设计过程中有法可依，只有严格依法办事才能确保桥梁建设的效率和桥梁的质量。桥梁质量的提高是桥梁建设的目的，想要加快桥梁建设的速度和步伐并缩短工期，加快桥梁建设工程的质量势在必行。

(二)重视运营超载现状

桥梁的超载一方面使疲劳应力幅度加大,损伤加剧,甚至结构破坏。另一方面桥梁内部损

伤不能恢复,使受力状态发生变化,从而使桥梁的可靠性降低。桥梁超载主要表现为旧桥超龄负载运营,通行车流量超过设计预测值,车辆的违规超载,这些问题除了交管部门要加强管理外,对超载带来的后果进行研究分析成为一种迫切需要在国内这种特定的运输环境中,超载已是一种社会问题,不可在短时间内制止,设计上在考虑经济的情况下,应变被动适应改为主动适用,在荷载组合设计计算时研究分析, 应充分考虑合理的超载外力, 从而有效地提高桥梁承可靠性。

(三)对于桥梁寿命的理解

在进行桥梁设计的建设方面，要从一开始的只是满足相应的载荷强度的设计理念，向着不仅要满足载荷的强度，同时也要保证其使用寿命的设计理念，并保证所建造的桥梁的使用寿命，达到国际化标准程度。通过对桥梁建设行业能够加深对寿命使用期限的了解，使其在进行建设过程中能够实现很好的转变，并进行相关探究结构重要性的办法。比如：在我国一般的桥梁设计的基准期大都为一百年，但是在最初的设计时就不能够确保其设计的数据可靠性，所以平常需要用较多的数值进行模拟来确定。再把相关的寿命期限确定下来以后，桥梁建设所需的规划、设计、施工等相关信息也要进行相应的考虑，只有这样从才能够保证桥梁的使用寿命和设计的出入不大。

(四)关注桥梁使用的环境因素

为了避免周边环境因素对桥梁产生影响，在桥梁结构的设计中以及在进行现场施工中一定就要采取必要的措施，特别是对于桥梁中钢筋混凝土的结构的影响，例如在海边的桥梁，由于海水中存在着大量的氯离子，这种化学元素对于桥梁的危害是非常的大，

所以，尤其要关注和防范氯离子对桥梁结构的警示作用，为了避免水下渗而对桥梁结构造成侵蚀，使在桥梁结构设计时通常采取的措施是引入合理的排水系统或引入一定的坡面，并在混凝土路面层和桥面板之间引入具有可靠防水性能的防水层结构设计，。

(五)重视桥梁性能设计

由于我国桥梁存在严重的设计问题，因此，为提升桥梁的整体可靠性，桥梁设计人员需合理引进国外相关的先进技术，并认真探索其桥梁施工、设计理念的成功之处。例如，相关设计人员可参考欧美国家桥梁结构性能设计的标准，从而为提升我国桥梁的安全性提供技术依据。除此之外，工作人员需注重提升自身的专业素养与责任感，并全面认识到桥梁设计工作对我国建筑业、经济发展的重要影响。同时，接受专业的知识培训， 真正掌握处理桥梁结构出现裂缝等问题的科学方法。

(六)加强对桥梁耐久性进行理论规范

由于桥梁极易受到化学物质、外部环境的影响，同时，桥梁本身的材料会出现劣化、疲劳等问题，这些都将影响桥梁的整体耐久性。这就要求相关设计者应从桥梁设计与结构角度出发，加强对桥梁耐久性进行相关的理论规范，制定实际操作人员交易接受的方案，并辅助操作人员清晰认识桥梁耐久性结计与常规设计之间的不同。除此之外，由于桥梁的关键部位失效将引发整个桥梁的坍塌，因此，在桥梁设计阶段，应充分考虑防腐钢筋的重要作用，并在使用阶段发挥其效能，从而在根本上增强桥梁的牢固性。

(七)引进先进经验和成果

在我国桥梁设计中，普遍存在着一个共性的问题，就是桥梁结构的正常使用性能不足，比如桥梁的线形不平顺、接头易跳车、振动过大、结构开裂和变形过大等，同时国内桥梁的耐久性和安全性方面也存在着一定的问题。为了更好的解决这些问题，我们需要认真的吸收国外关于桥梁设计方面的先进经验，同时对一些优秀的设计和施工案例进行深入的研究，只有这样才能迅速的提高我国桥梁设计可靠性和耐久性的水平。

结语

综上所述，桥梁可靠性设计还存在很多的不足，针对可靠性设计的问题，设计人员应该充分考虑到桥梁耐久度、荷载量、破损度等因素，从而能够有针对性的进行可靠性设计。

参考文献

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