橋梁設計常見荷載問題及處理途徑

肖隨明

摘要：橋梁是交通道路設計和運行過程中基本組成部分，隨著交通形式的越發復雜，橋梁應用的范圍更加廣闊，橋梁設計中的荷載問題顯得尤為重要。本文從橋梁荷載設計的基本原則出發，對橋梁設計中常見的荷載問題進行分析，并給出對應的處理途徑。

關鍵詞：橋梁;荷載;設計

橋梁荷載是在設計橋梁結構時可能出現荷載的統稱，通常包括恒載、活載和其他荷載。對荷載的確定步驟分為計算方法、具體結構分析、最終結果三個環節。荷載計算的科學性與否，不僅對橋梁的使用壽命有著較大的影響，而且對橋梁安全有著重大的影響。

一、橋梁荷載設計需堅持的原則

橋梁荷載設計過程中常會出現諸多方面的問題，其中兩個方面產生的問題最為明顯：一是橋梁的設計方案與實際需求之間產生較大的差異，在實際運行過程中無法滿足生產生活的需要。二是橋梁設計體系不夠科學，使得局部荷載性能達不到運行要求，從而造成整體荷載受限。為確保橋梁施工和實際運行的質量，在進行橋梁荷載設計時，需要堅持兩個重要的原則：一是要嚴格按照國家頒布實施的設計和施工標準文案進行設計，確保設計中各項指標能夠達到標準內容要求;二是在滿足質量要求的同時，通過技術性調整盡量降低建設和運營成本，確保整體設計能夠達到較高的性價比。

二、橋梁荷載設計中的常見問題

（一）耐久性考慮不足

橋梁運行過程中耐久性不足是我國各類橋梁運行過程中存在較多的問題，以此造成后期維護和改建費用較高，給當地交通設施的正常運行和居民出行安全帶來較大的影響。產生這一問題的主要原因是由在施工方案的設計中，對橋梁主體結構的抗壓能力計算出現較大誤差，對外界環境影響考慮不夠周全，以此造成橋梁在實際運行過程中損耗速度不斷加快，嚴重影響了橋梁的設計壽命。

（二）設計標準低

處于經濟因素方面的考慮，橋梁設計方案中諸多環節無法達到國家強制性標準或者僅能達到最低設計標準，但是對于當地經濟增長和交通流量增長的預測嚴重失衡，使得橋梁使用的期限嚴重縮減，不得不采取改擴建等措施來彌補前期設計的不足，造成更大的浪費。

（三）承重能力設計不足

橋梁在運行過程中能夠達到的極限承重力和抗壓能力是確保橋梁整體質量的關鍵環節，承重能力不足會給橋梁的實際使用帶來較多方面的后續問題。在通行車輛重力超出橋梁極限承重能力標準的情況下，將會造成極大的安全隱患，對橋梁的部分結構造成損害，減少橋梁的實際使用年限。

三、橋梁荷載問題的相關處理途徑

（一）強化在耐久度方面的設計

橋梁整體的耐久度受到各種外界因素的影響，因此在進行橋梁設計時需要加強對關鍵性細節的處理，尤其是對于受氣候、水利等因素影響較大的部位，需要對其損耗趨勢進行嚴格預測，在必要的情況下，要多方查找當地的人文資料和自然環境資料，基于計算機軟件運行的基礎上測算出科學的數據，從而確保在進行方案設計時各種數據不僅能夠達到國家強制性標準的最低要求，還要能夠使關鍵部位的設計方案能夠滿足極限條件的運行需要[1]。此外在設計過程中還要對建筑材料的選用進行科學界定，充分考慮建筑材料在施工過程和橋梁運行過程中所產生的損耗問題，對于具有特殊氣候因素的地區，要采取具有對應特征的建筑材料，或者進一步設計建筑材料的特殊處理措施，盡量減少由于部分環節出現問題而對橋梁的整體耐久度產生影響。

（二）科學提升設計標準

在橋梁設計工作設計標準中，對應的國家標準是設計內容所要能夠達到的最低標準，是設計工作開展的基本依據，但是在實際設計工作開展的過程中，不能完全基于最低標準出發，而是要結合當地經濟發展的實際狀況和遠期發展規劃，對橋梁的計算荷載、驗算荷載、沖擊力、離心力、橫向搖擺力和人群荷載等多項數據進行科學測算[2]。在設定相應的系數時，要能夠根據時代發展的要求適當提高相應的標準。此外，在橋梁運行過程中，管理部門要加大監管力度，減少由于超載等不法營運現象給橋梁荷載帶來的負面影響，確保橋梁的運行年限和運行質量能夠達到設計要求。

（三）強化對疲勞損傷的研究

橋梁設計的各項標準能否達到實際運行的需求，與其實際運行中產生的動態性能和疲勞性能的改善情況有著直接性的關系。雖然我國近幾十年來在橋梁設計和施工方面已經取得了較為優異的成績，但是由于橋梁設計過程中對疲勞損傷研究不足所帶來的后遺癥依然存在。尤其是在后期運行過程中，更多的是通過對橋梁運行的定期監測從而達到掌握橋梁運行動態數據的目的，確保橋梁運行中的安全[3]。通過計算機軟件建立橋梁運行過程中疲勞損傷的運行模型，通過數據處理倒推橋梁設計的細節數據要求，是強化疲勞損傷的有效途徑。但是就目前的發展水平而言，相應的技術手段還無法滿足設計工作的實際需求。

四、結束語

橋梁設計中對荷載結果計算產生的因素包括多個方面，在實際工作開展過程中，設計人員必須將設計標準與現實狀況結合在一起，綜合考慮橋梁工程運行過程中可能出現的因素，從而確保設計結果更加符合橋梁運行的實際需要，為橋梁工程的施工設計提供科學的指導，為橋梁工程建設質量的提高提供必要的保障，為我國橋梁事業的發展做出應用的貢獻。

參考文獻：

[1]劉昱斌.橋梁工程荷載檢測試驗中應變數據異常現象研究[J].中外建筑，2019（06）：262-264.

[2]彭愛勤.基于《公路橋梁荷載試驗規程》的橋梁荷載試驗分析[J].廣東建材，2018，34（07）：33-37.

[3]俞志國.城市橋梁與公路橋梁的荷載標準設計對比分析[J].城市道橋與防洪，2018（05）：123-125+14-15.