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探讨市政桥梁设计的安全性与耐久性建筑工程论文

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  摘 要:随着近年来市政工程建设的不断发展,市政桥梁设建设也给人们生活、交通提供很大便利。市政桥梁建设也是我国经济稳定发展的重要基础建设。但是,随着时间的推移,很多桥梁出现了结构性的破坏,给人们及国家带来严重的经济损失。

  关键词:市政桥梁设计;安全性;耐久性

  从某种意义上来讲,桥梁设计的耐久性及安全性对于桥梁的使用寿命有着极其重要的影响。所以设计人员在进行桥梁设计过程中,必须将以往的设计经验及专业知识充分发挥其中,同时可以借鉴国内外先进的成功案例,这样很大程度上便能提高市政桥梁安全性及耐久性,延长其使用寿命。设计的合理性还能提高桥梁的整体刚度及稳定性,所以在桥梁设计中必须因地制宜,结合实际需要进行合理设计。

  1 市政桥梁安全性、耐久性较差的原因

  1.1 缺乏合理的设计方案及结构体系选择

  在市政桥梁设计中,我们要想提高设计质量,首先就应该选择一个既经济又合理的结构方案,采用规范的安全系数或可靠性指标,来保证结构的安全性,但是从目前市政工程桥梁设计的实际情况来看,很多设计人员在进行桥梁的设计时,大部分设计人员都只顾设计的独特性和新颖性,而忽略了其安全性的设计标准以及结构构造体系,其设计指标往往只能满足规范上对结构强度计算上的安全度要求,而不考虑从可能出现的问题方面去加强结构的安全性和耐久性设计,进而出现了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而造成局部受力过大,有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄等,这些都严重影响了市政桥梁的结构耐久性,直接为工程的质量埋下了安全隐患,而且目前大多数设计人员都仅仅依靠规范。但针对不同的环境和使用要求,对于结构体系的选择也是不一样的,设计人员应该结合实际情况,选择适合且合理的设计方案和结构体系。

  1.2 忽略研究路桥疲劳损伤情况

  疲劳损伤对混凝土结构同样有着很重要的影响,应加强对它的重视。动荷载产生的直接应力会导致组成桥梁的材料内部出现一些微观裂缝,这些微观裂缝进一步发展成为宏观裂缝,而这些裂缝并不容易被检测出来也就容易被人们所忽视,如果没有对这些裂缝做一些相应的措施,随着时间的积累,必将给桥梁带来较大的安全隐患。

  1.3 缺乏对于安全性和耐久性设计的意识

  在进行市政桥梁设计时,会有很大一部分设计人员只是单纯的顾及一些经济因素,只考虑怎么能为企业提高效益,节约成本,进而忽略了对桥梁的安全性及耐久性的设计,在设计时缺乏全面的考量,简单完成设计工作,这就会使桥梁工程在施工过程中出现一些由于桥梁安全性和耐久性不够而引发的问题,如果这些问题不能及时予以解决,则就会造成市政桥梁建成后的质量不达标。

  1.4 与实际的材料供应情况脱节

  从某种意义上来讲,桥梁设计必须符合实际施工作业需要,这样才能充分发挥桥梁设计的重要意义,但是由于桥梁施工作业环境的特殊性,并不是所有的桥梁设计都完全符合施工作业环境需要,如在一些偏远地区,由于建筑施工材料匮乏,很难保障设计中所使用的建筑材料与实际施工作业相符,这样就会给施工作业环境造成一定的阻碍,降低桥梁设计在实际施工作业环境的作用。

  2 提高市政桥梁设计中安全性及耐久性的措施

  2.1 把设计方案进行科学合理化

  设计方案是否科学合理,将直接影响施工过程是否能顺利进行,因此,保证设计方案的科学合理性,对保证市政工程桥梁安全性及耐久性方面起着不可估量的作用,对于市政桥梁的设计来说,我们一定要进行与实际情况相符的科学化、合理化设计,制定科学合理的设计方案,并按照设计方案进行施工,使市政桥梁的施工能正常有序进行,为保证市政道路桥梁的安全性和耐久性奠定基础。

  2.2 重视对疲劳损伤的研究

  市政桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷載,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。由于市政桥梁所采用的材料并非是均匀性和连续性的,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、结构的损伤,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。

  2.3 合理选用高性能材质

  材质的选择也是提高结构耐久性的有效途径之一,在选材时选用屈服性能高、强度高、韧性强、焊接性能良好、耐腐蚀性强的钢筋将会使混凝土结构的耐久性大幅度的提高。在混凝土的选材上也要尽量选用高性能的混凝土,面层混凝土选用环氧沥青混凝土不仅可以提高桥顶路面的耐磨性和密实性,同时也能够有效的提高路面的强度,减少对于内部结构的破坏。而对于处于水下的桥基础部分,则应该优先选用抗渗性能良好的混凝土,如果情况特殊需采用硅酸盐水泥,则水泥的标号应高于42.5,水泥含量要在370kg/m3,拌合时水灰比不应低于0.45。

  2.4 加强桥梁的细节设计

  从某种意义上来讲,细节决定成败,在桥梁设计过程中,细节也是至关重要的。细节的准确性将提高桥梁整体的稳定性和耐久性。针对不同的桥梁设计可以选择恰当的建筑材料作为其保护层,这样将降低桥梁钢筋被腐蚀的概率,与此同时可以在桥梁设计过程中加入排水及防水层作业设计,这样就能提高桥梁的防水性能,即便是雨水天气也能够起到很好的保护作用。

  3 结语

  在我国市政道梁的设计中,对安全性和耐久性的设计尤为重要,只有做好了市政桥梁设计的安全性和耐久性设计的工作,才能够确保市政桥梁的质量,进而保证人民出行的安全,基于这一点,我们就一定要及时找出可能导致路桥安全性及耐久性下降的因素,并及时进行解决。

  参考文献

  [1] 郭丰振.浅析公路桥梁设计应注意的要点[J].黑龙江科技信息,2012(30).

  [2] 再努拉·库尔班.公路桥梁设计中的安全性和耐久性探讨[J].交通标准化,2012(24):55-56.

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