道路桥梁结构设计要点分析
摘 要:道路桥梁的安全、耐久以及健康性不仅体现了施工设计人员的智慧与审美观点,也意味着该桥梁能否经得住时间考验,是否值得世人回味。道路桥梁结构设计应坚持因地制宜原则,也就是要结合建设单位公布的市政桥梁设计方案,积极学习外国先进技术,引进一些成熟的新结构、新型设备以及新材料与新的施工工艺,严格按照施工设计总则、荷载以及每种材料技术条件要求等各项施工设计部规范及其技术标准,采取合适的设计方法,尽可能的规避主管因素可能给施工设计造成的影响。本文对道路桥梁结构设计要点进行了探讨。
关键词:道路桥梁;结构;设计要点
1 道路桥梁结构设计现状分析
道路桥梁设计因其牵涉面比较广,所以是一个较为复杂的系统工程。只有将丰富的理论知识运用到里面才能防止主观经验因素给设计带来的不利影响。市政桥梁设计期间常会遇到各种各样问题,其中最为明显的不良倾向主要表现在以下几个方面:第一,施工设计对强度因素的考虑胜于对耐久性的考虑;很多设计单位较为重视强度的极限状态,却把使用极限状态忽视掉,然而桥梁结构属于整个生命周期里最为重要的使用性能表现;经常会出现重视结构建造卻将结构维护忽视掉的行为。实际施工过程中,很多市政桥梁设计期间,对于耐久性设计的关注仅仅限于关注一个表面上的概念,不仅缺乏明确的使用年限要求,还忽视了专门关于耐久性方面的设计。从一定程度上来讲,这些倾向是当前市政桥梁工程各种事故频发、结构的使用性能较差、使用寿命较短等不良后果的直接导火索;并且这些倾向普遍跟国际桥梁工程结构界所提倡的耐久性、安全性以及适用性等方面的设计原则相背离;此外也难以满足当前结构动态以及综合经济性方面的要求。
2 道路桥梁结构设计常见问题
2.1设计标准不高。鉴于我国道路桥梁设计对于规范标准的要求并不高,一旦在对道路施工进行改造施工时就会不同程度地对道路交通的便利性造成麻烦和留置安全隐患,并且势必会影响到桥型的美观。因此,在进行桥梁设计时就必须考虑到这一点,同时综合现场因素,尤其是在桥梁的主梁或梁侧预留一定的空间,以便为桥梁后期可能进行改造施工创造施工空间与条件;
2.2管道预留空间不足。每一座桥梁在设计中都需要设置专用的桥梁管道,但是在现实中往往在这一方面得不到充分的重视,导致这一问题出现的原因主要在于现代城市人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程在遇到管道预留空间不足的情况时,则仅仅能够进行一些扩容处理,将桥梁管道裸露在桥体之外,从而为交通线埋下不便的隐患,同时影响到桥体的美观。另外,在面对桥梁管道预留空间不足的问题时,可以通过再次开挖的办法进行相关处理,但是这种处理形式不可避免地会在工程投资建设方面造成严重的浪费,并且也会对交通情况造成影响;
2.3绿化带专项防水设计缺陷。我们都知道,桥梁工程也不仅仅是为了满足交通使用的功能,在桥体设计美观上同样也值得给予总够的重视。因此,桥梁绿化带专项防水设计就成为了桥梁装饰工程的一项必要内容。有关桥梁结构设计工作人员在对拟建桥梁工程展开设计工作时,有必要考虑保证桥梁工程在完成施工后所能受到的绿化美观效果,同时在综合考虑到拟建工程施工现场存在的各种影响因素之后,对设计成果要求具有绝对的桥梁结构使用功用和外形美观效果;
2.4结构设计选型问题。桥梁工程结构选型的问题极为关键,不仅需要在结构选型上满足视距和净空的要求,外形美观和合理地结构自重同样被视为桥梁结构设计的一个基本标准和原则,使得桥梁工程能够成为城市建设中可实现功能与兼容城市风貌的一道亮丽景观。然而,实际的设计工作却出现了严重地形式重于实用效果的偏侧现象,出现结构选型不合理的问题就很自然了。
2.5装饰结构设计问题。据有效数据分析可知,我国在很多桥梁工程结构设计中都存在使用安全材料不合标准的现象。而材料是工程建设的根本,保证桥梁结构的安全性是保证桥梁结构运营使用安全的关键。因此,在选择桥梁结构装饰材料时,就必须通过材料取样试验的把关手段来保证材料的安全性和控制材料的破损率。
鉴于以上关于桥梁工程结构设计所阐述的常见问题,发现问题并解决问题是我们为了能够适应当前工程建设发展与规划的需要的两项步骤。从长远发展的角度来讲,从根本的设计理念上作变革才是治标治本的关键,但从目前我国在桥梁工程结构设计方面的发展水平来看,还不具备变革的条件,真正地设计理念变革将卓看未来。
3 道路桥梁工程结构设计的要点分析
3.1构造设计要点
在对桥梁构造设计过程中最为典型的问题就是伸缩缝的问题,仅仅是设置普通的橡胶当作支座,通常是需要对其进行改称为橡胶活动的制作,不然一旦要是受到汽车荷载的作用就会十分容易但只结构安全和耐久性受到一定的影响。桥面通常情况下不会设计一个整体的钢筋网,并且也不会把汽车荷载的问题考虑到里面去,但是,在我国的公路运输过程中关于超载的想象是一种十分普遍的现象,例如汽车的超载运营,将会十分容易导致道路桥梁工程结构长期实用性以及耐久性,因此在遇到这种问题的时候,不仅仅要交给有关部门进行管理,同时还需要在结构设计的过程中将把超载可能造成的严重后果进行分析以及研究,并且还需要将其耐久性问题考虑到施工设计的范围之内。伸缩缝的位置所预埋的钢筋量数量通常都是不够的,监理以及施工单位必须要做好前期的复查工作。在此之外因为桩基础的钢筋保护和建筑制图并不是一样的,所以,监理以及施工单位必须要对其进行加强重视,不然将会十分容易出现桩基础的主盘保护层不能够满足施工设计的需要。
3.2结构耐久性的设计要点
建造和使用桥梁的过程中,由于桥梁的主体本身是长期在外暴露的,并且十分容易就会受到环境和一些有害化学物质等方面的侵蚀,在加上桥梁的结构还要承受车辆、地震以及超载等各种因素的影响,同时道路桥梁工程施工的过程中所采用的材料性能在风吹日晒的过程中将会不断的出现退化,这样也十分容易导致桥梁的每个部位出现不同程度的损伤以及劣化。在目前阶段桥梁倒塌综合严重损害的例子是越来越少,之后还是有很多的道路桥梁工程因为拉锁耐久性的问题使其使用的性能受到一定的印象,一些桥梁的拉锁并没有到使用的期限,不可以对其进行更换,如果进行更换,不仅仅会影响到正常的使用,同时还带来严重的经济损失。对于这些问题将会对桥梁的耐久性设计有着直接的影响,所以,也会促进人们更加关注道路桥梁工程耐久性的问题。在长期以来,人们都十分侧重于研究结构计算的方法,然而却忽视了关于总体结构和细节处理方面的重视,因此,必须要对桥梁的耐久性以及安全性的研究进行加强。
3.3充分考虑桥梁结构设计过程中的疲劳损伤
在道路桥梁工程的设计过程中,其结构通常是需要承受的荷载和风力合理是属于一种动荷载,他们将会在结构内部形成循环变化的应力,对于这些应力不仅仅会导致结构出现震动,同时还会促进结构由于积累所出现的疲劳损失等问题出现。通常情况下,道路桥梁工程所使用的材料都不是均匀以及连续性的,并且材料上经常也会有着各种微小的缺陷,在循环荷载的作用之下,这类缺陷将会日益发展并且结合到一起,从而造成损伤,在严重的时候还会在材料的内部出现裂纹。如果施工人员不能够及时有效的控制住这些裂纹,那么将会导致材料和结构出现断裂的现象。疲劳损伤通常是被认作为桥梁设计过程中最为核心的问题,并且因为它所引发的钢材开裂的情况也比较多。因此,在结构设计的过程中必须要把这个问题列入到结构设计过程中所需考虑因素的重中之重。
4 结语
我们作为设计者,应不断的丰富道路桥梁建设理论和实践知识,对桥粱方案进行探入细致的研究分析,确定合理的道路桥梁设计方案以满足不断加速的公路建设和发展的需要。
参考文献
[1]商可.道路桥梁结构病害与加固分析[J].黑龙江科技信息,2012
[2]韩国良.道路桥梁结构病害及加固流程、技术设计分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容