關于橋梁結構設計問題分析

白瑾

（山西省公路局太原分局勘測設計所，山西 太原 030000）

1 設計的現狀

在我國目前來說，我國的橋梁設計的思想與橋梁的結構的設計還不夠完善，而在橋梁設計的空間中，我們所要關注的經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。人人都想要選擇經濟的、合理的結構形式，但最重要的任務是除橋梁結構的設計問題以外，還要注重結構設計的連接，并采用規范的安全制度以確保安全的結構性，這對橋梁的設計研究具有重要的實際的意義。

2 注意的事項

2.1 結構的耐久性的問題要重視

我國橋梁建設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退化的狀況，由此，導致橋梁的結構在不同的程度上的的損傷和老化。

在20世紀90年代，人們對開始重視結構的耐久性的研究，而從這些研究的絕大多數的材料和統計的不同情況來看，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，人們忽略了對構造和細節的處理問題，而在結構的計算方法的研究的方面上下功夫。我們都知道的結構的耐久性與常規的結構設計有著其本質的不同之處，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濟性起著決定性作用的就是結構耐久性。

有些單位為了搶工期、追求施工進度的結果使用了早強水泥。這種水泥配制的混凝土的使用早期強度增長的確很快，但是內部的結構和后期的強度發展不好，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部接連不斷的產生壓力，這不僅會使結構產生的振動，還將導致橋梁的結構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構的斷裂的現象。人們往往會忽視這一點，因為一開始出現的疲勞損傷的現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。

疲勞損傷是橋梁設計中的核心問題，而混凝土結構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件的動態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的超載問題，所以引起橋梁的疲勞問題的關鍵之所在是有關橋梁的超載。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，最后將出現由于超載而引起的結構性的嚴重破壞事故的發生。其次，因為超載給橋梁內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 橋梁設計的細節

3.1 設計人員要根據實際情況進行設計

為了避免在造成橋梁的結構質量上出現弊端的問題，那我們的設計人員就要根據實際的情況考慮設計的現狀，以免造成樁基位置較低，施工的困難等不應出現的后果，從而保證橋梁的質量從而適當地提高橋梁的標準高度。

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造設計上。引起人們關注的問題是，普通橡膠支座卻被設在了伸縮縫處，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造設計上，天長日久在汽車荷載作用下將會出現裂縫拉斷的現象，可想而知一般的橡膠支座在使用上很大程度地影響了結構的安全和長久性。在有關部門如果發現問題就要及時與業主聯系建議必須進行支座的變換。

3.3 對于橋梁的設計應盡量設置為與路線正交的形式

對于橋梁的設計應盡量設置為與路線正交的形式，這樣會減小長度，要在適當的位置設有伸縮的縫隙，以此來縮短受拉區的長度，從而，減小收縮變形量，控制橋梁的斜向裂縫的發生。

4 安全上要求要高

橋梁是生命線的工程，所以它的結構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，它的結構安全性還需要整體的牢固性加以保證。而我們的設計人員習慣了對著規范的條文辦事，他們只是重視單一的承載能力的強度的驗算問題，經常忽視整體的牢固性在橋梁結構設計中的特殊重要的意義所在。所以至今不能加以全面調整。

在我國雖然規范可靠度方法已使用數十年。但事實已經表明，它不但沒有給結構的安全性設計帶來明顯效果，其實也沒有對設計人員產生更大的吸引力，恰恰相反，在一些人的頭腦中已經造成了概念的混淆。

那么，與發達國家相比，我國在結構施工質量和材料質量上存在著很大的差距，在這種現實的條件下，要實現足夠安全可靠的、能從整體上滿足現代化標準的優質工程是很難想象的。

5 展望橋梁的設計

首先，我們需要對結構系統的可靠度進行系統的分析。也就是要根據結構各種破壞的水平的不同，采取可靠度來進行結構設計的方法的檢驗，也就是說系統可靠度分析研究的內容非常豐富，難度也是比較大的。

其次，我們人所造成的差錯來進行分析。我們目前所關注的熱點之一是設計、施工、使用等環節中人所造成的差錯，這不是由荷載、強度所造成而是人為的。而在橋梁設計中還有模糊隨機可靠度還需要完善和發展。

結語

綜上所述，在橋梁的設計過程中，它既是一項復雜的工程又是一個很系統的工程。要想使橋梁的工程不出現問題，這就要靠橋梁設計的技術人員，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知識，不要因主觀的想法對設計產生不必要的影響。我們實際的橋梁的設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.橋梁樁基礎分析和設計[M].北京：中國鐵道出版社.1987.

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

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