橋梁結構耐久性設計方法論述

摘 要：橋梁結構耐久性是橋梁使用壽命的體現，要延長橋梁的使用壽命就要對橋梁結構的耐久性進行研究設計。通過對各國著名橋梁工程的研究，可以得出，一些橋梁工程之所以千年不朽，是因為內在結構的穩固性和耐久性。因此，在現在建設橋梁工程時，首先對橋梁工程的結構進行預先設計，保證橋梁工程在投入使用后能夠安全穩固。文章從橋梁結構耐久性設計方法方面進行具體的研究分析，希望能夠為橋梁結構耐久性設計提供可行性的建議，提高橋梁工程使用的安全性。

關鍵詞：橋梁結構；耐久性；設計方法

我國的橋梁工程建設和行業正在迅速發展，如何才能避免事故的發生已經成為現代橋梁建設企業首先要考慮的問題。在橋梁工程設計中，不但要對橋梁工程的建設材料進行設定，也要對后期的防護工作加以規定，保證橋梁工程在后期的運行中安全可靠。

1 我國橋梁結構耐久性的現狀和原因分析

1.1 我國橋梁結構耐久性的現狀

隨著社會的不斷發展，橋梁建設行業的發展也非常迅速，人們對橋梁工程的質量要求也在逐漸提高。我國已經在橋梁建設方面取得了顯著成就，橋梁建設體系也在逐漸擴大。但是，近幾年橋梁安全事故的報道不斷增多，人們對橋梁工程安全產生了質疑，橋梁的使用壽命變短，威脅到人們的生命財產安全。

1.2 橋梁結構耐久性出現問題的原因

橋梁結構耐久性出現問題的原因主要有以下方面：第一，混凝土是橋梁建設的主要材料，因此，對于混凝土的耐久性問題，主要原因是由于對混凝土結構的設計、施工過程、維護工作出現了問題。我國的橋梁設計基本上都重視橋梁設計的強度，忽略了對橋梁的耐久性設計，以至于導致橋梁的耐久性出現問題，發生安全事故。最常見的是混凝土的耐久性出現問題。比如，混凝土的質量不符合橋梁建設的要求，鋼筋的防護層不合格。由于防護層的厚度不足，達不到對鋼筋材料有效保護的效果。第二，在橋梁結構的設計過程和后期使用過程中，由于缺乏維護，使得橋梁結構材料失修，腐蝕嚴重，經過凍融作用的循環，使橋梁結構開始松散，進而造成垮塌，導致橋梁安全事故的發生。在橋梁的使用過程中，由于結構之間的磨損和碰撞，使橋梁的質量下降，橋梁結構材料的使用壽命縮短，橋梁的安全性得不到保障。很多橋梁安全事故的發生，經過后期調查，都是橋梁材料出現問題，或者是施工的質量導致。我國也存在橋梁工程中的豆腐渣工程，這些橋梁工程不僅僅是由于橋梁結構出現問題，還有橋梁本身施工質量的問題，橋梁的結構材料質量不過關，比如，鋼筋太細，使鋼筋的受力面積減小，延長性不足，造成橋梁表面的受力點集中，導致整個橋面的受力不均勻，橋梁安全事故的頻發。

2 橋梁結構耐久性設計評定方法

要進行橋梁機構耐久性的設計，必須要考慮影響橋梁結構耐久性的因素，最主要的就是環境對橋梁結構耐久性的影響，因此，要對環境進行評定，提高橋梁結構的耐久性設計。對環境指數進行評定的方法，最開始是由日本土木工程協會提出來的，而且還把此方法納入了工程規劃稿中。對于環境指數對混凝土耐久性的影響，可以通過計算得出。當混凝土的耐久性指數為T時，環境指數S等于或者小于T，也就是T≥S，這里的環境指數S，主要是根據橋梁結構的所處的環境條件來進行評定的，其中涵蓋了橋梁結構中混凝土不需要維修的時間。混凝土的耐久性指數T，則是根據橋梁結構的施工質量、混凝土質量、和混凝土設計報告來進行評定的。環境指數和混凝土耐久性指數的關系，從表1可以看出來：

3 橋梁結構耐久性設計的方法研究

我國的橋梁結構設計雖然已經趨于成熟，但是在運行過程中，依然存在著很多問題。近年來，世界上橋梁工程事故頻發，我國的橋梁工程安全事故也非常多，引起了大眾對橋梁工程建設質量的關注。對這些事故進行研究分析之后，發現事故發生原因很大一部分是由于橋梁建筑材料的耐久性不符合橋梁工程建設的要求。人們對橋梁設計只注重于橋梁的設計的強度，而忽視了橋梁設計的耐久性，要對橋梁結構的耐久性設計進行優化，必須對橋梁結構進行改進。橋梁工程需要很多的部件進行組合，是一個系統工程，要保證橋梁工程的質量，就需要加強各部件之間的結合，保證各部分的耐久性和質量，保證各部分的結合符合橋梁工程建設的需要。關于橋梁結構耐久性設計的方法研究，主要從以下幾個方面進行闡述：

3.1 采用承重力傳輸距離最短的方法

對于橋梁結構中的拉桿，拉桿的承受力應該與應跡線平行，這樣能夠保證橋梁結構在合理承重范圍內傳輸力的距離最短。橋梁工程的傳輸力路徑較復雜，橋梁各結構之間的形成耦合狀態，橋梁的梁結構部分為曲線，因此，此處的力都由一點向兩個方向分別散開，保持受力均衡。不論是橋梁的橋跨結構，還是橋梁的受力結構都能夠受理均衡。比如，橋梁拱體處、拱上立柱和箱拱連接出的隔板承接力是拱體立柱的豎方向進行力的分離，這樣能夠使橋梁拱體處的受力均衡，避免出現橋梁坍塌的現象。比如，四川宜賓的小南門橋發生的安全事故。2001年11月份，自四川宜賓進入云南的小南門橋，出現橋面坍塌和懸索現象，導致交通和通訊中斷。最后，經過調查發現，導致這次事故的主要原因是連接橋面預制板和橋拱體的吊桿斷裂。北京地區的橋梁工程已經因為腐蝕等原因破損嚴重，最早的立交橋就建設在北京，使用時間不到20年，現在北京地區的很多橋在投入使用后不久，就要進行維修加固，不然很可能就會出現安全事故。天津的很多立交橋，因為橋梁建筑材料中的鋼筋出現嚴重腐蝕現象，不得不對這些橋梁進行加固，對腐蝕嚴重的鋼筋進行更換，保證橋梁通行安全。天津濱海新區的混凝土橋梁，使用不到10年時間，橋梁的墩柱已經嚴重腐蝕，混凝土防護層相繼脫落。

3.2 保證橋梁結構之間的連接性和整體性

橋梁工程因為其自身獨有的特點，橋面呈拱形，因此，在工程設計中，一定要加強對橋梁結構之間連接性和整體性的設計，保證橋梁工程結構成為一個整體，這樣能夠大大提高橋梁工程結構的承重力。在對橋梁結構耐久性進行設計時，要注重對橋梁結構防護層的設計，保證防護層的厚度和質量，使防護層能夠起到對橋梁結構保護的是指性作用。鋼筋的耐久性設計，主要對其外部的構造進行耐久性設計，加強鋼筋材料的外部防護，只要做好鋼筋材料的外部防護工作，才能夠對鋼筋的耐久性能進行提高。混凝土是橋梁建設中的主要材料，因此，對混凝土的耐久性設計，必須要通過對混凝土的組成原料進行設計，提高混凝土質量，這樣才能夠提高混凝土的耐久性，提高整個橋梁工程質量。

4 結束語

根據目前我國的橋梁工程建設現狀，我們能夠了解到橋梁工程建設的主要原料是混凝土和鋼筋水泥。因此，對橋梁結構耐久性的探究，主要是對混凝土和鋼筋等材料的探究，從而保證橋梁投入使用后的安全性。

參考文獻

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