黃土地區農村橋梁荷載設計探析

王益博

摘 要

結合黃土地區橋梁設計中荷載設計原則，對橋梁荷載設計存在的問題進行了總結，包括材料選擇不當、施工設備與技術準備工作不充分、工作人員素質及能力參差不齊等，提出了橋梁荷載問題解決措施，需要加強設備與材料的管理、提高橋梁整體設計效果、加強從業人員素質、提升橋梁橋墩延展性等，從而更好地確保黃土地區農村橋梁荷載設計的質量，促進黃土地區農村橋梁設計的可持續性發展。

關鍵詞

黃土地區;農村橋梁;荷載設計

中圖分類號： U416.216 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.074

黃土地區農村橋梁具有數量大、分布廣、橋梁設計標準存在差異等特點，部分橋梁建成年代早，原始設計資料缺乏、橋梁設計荷載等級較低、早期技術力量缺乏、設計及施工管理粗放等，使黃土地區農村橋梁病害逐年增多。經調研發現在黃土地區，不少老橋面上部結構、下部結構均出現了一定數量的病害，對橋梁耐久性及行車安全均造成影響，若不及時進行處理，病害發展將會加速，危及行車安全。黃土地區橋梁維修設計在維持主體結構不變的情況下進行病害處置，增強橋梁結構的耐久性和適用性，旨在用較小的成本，達到較好的收益。黃土地區橋梁對于我國經濟建設及人們的日常生活具有非常重要的意義，因此在黃土地區橋梁設計過程中，需保證橋梁的安全性及耐久性。

1 黃土地區橋梁設計中荷載設計原則

黃土地區橋梁應根據安全、耐久、適用、環保、經濟和美觀的原則進行設計，橋梁荷載將直接影響橋梁的安全性及耐久性，荷載是橋梁在運營過程中其所承受到的作用力，在橋梁使用過程中一般會出現或多或少的質量問題，比如裂縫以及橋梁沉降等問題，在很大程度上都是因為荷載出現了問題。黃土地區橋梁荷載超重會導致一系列安全問題的出現，對橋梁上下部結構以及附屬設施均會產生破壞，因此在實際橋梁設計過程中，針對黃土地區橋梁荷載設計中出現的問題，需要進行針對性的研究和分析。在實際橋梁設計過程中，荷載設計需要遵循如下幾個原則：

（1）黃土地區橋梁設計工作需要將設計理論與實際施工相結合，考慮到后期整個施工過程中的荷載變化、結構體系轉換以及施工過程中可能出現的問題，如塌陷滑坡等，在設計過程中需要根據相關施工經驗進行整體橋梁設計，同時橋梁的整體結構體系在設計過程中也需要根據施工技術、施工設備和施工材料來進行設計，確保其可行性、安全性。

（2）在實際施工過程中，橋梁設計人員需要嚴格按照我國相關部門所推行的橋梁質量和安全相關規范進行設計工作，對于不同等級的橋梁設計，應嚴格按照相關技術指標來進行橋梁荷載設計工作，這樣才能夠確保橋梁后期運營使用后，所呈現出的結構強度以及結構穩定性更加科學合理。

（3）黃土地區橋梁設計過程中，外業調查要詳細具體，要準確調查清楚現有交通量及大型車輛所占比重，預測未來在橋梁使用年限內的交通量及車輛荷載，同時，對橋梁周圍的地質情況要進行詳細勘察，地勘資料要詳細準確。

（4）黃土地區橋梁設計中需要保證經濟性以及適用性，同時需要在此基礎之上，根據實際施工現場情況，對黃土地區橋梁設計中的相關技術進行改進，使整體質量能夠在原有基礎之上得到提升。確保橋梁安全性、經濟性，有效提高橋梁整體的穩定性以及使用壽命。

2 黃土地區農村橋梁荷載設計中存在的問題

2.1 材料選擇不當

在進行黃土地區農村橋梁設計時，結構材料的選擇對于橋梁荷載會產生重要影響，在橋梁施工中所選用結構材料質量沒有達到相應的要求，會嚴重影響設計工作質量，最后使橋梁結構強度難以達到要求，最終導致橋梁的設計目標難以實現，橋梁整體性能下降。因此，在橋梁設計中，設計人員應當根據橋梁具體的建設要求來進行相應的計算，對材料質量來進行嚴格控制，確保結構材料能夠在橋梁運營使用過程中滿足相應的荷載設計要求。

2.2 施工設備與技術準備工作不充分

在對橋梁進行荷載設計過程中，沒有考慮全面，相關準備工作不足，導致橋梁荷載設計質量受到影響。因此，需考慮到具體的橋梁施工方案，需將施工設備與施工技術納入其中，才能夠更好地優化設計方案。但是部分橋梁設計人員在針對橋梁荷載設計時，并沒有將其納入其中，嚴重忽視了實際的施工技術與施工設備能否完成相應的設計方案，最終導致黃土地區橋梁設計方案難以得到有效執行，相應的橋梁結構的性能不能夠得到最完美的發揮。

2.3 工作人員素質及能力參差不齊

在現有的黃土地區橋梁設計工作中，從業人員的設計能力存在不足之處。部分設計人員在進行實際設計工作時，大多數都是照搬其他橋梁設計成果，甚至是完全套用其他設計成果，并沒有結合自己橋梁設計的經驗，且沒有根據實際情況進行工作，嚴重影響橋梁穩定性。沒有考慮不同環境、地震帶、地質條件、施工設備和施工技術等因素，忽視了設計原則，導致橋梁質量問題頻發。此外，橋梁荷載設計出現問題，有很大一部分原因也是因為少數設計人員因為其自身水平不高，在實際設計過程中，并沒有足夠的重視結構強度設計以及安全穩定設計，一些黃土地區橋梁設計人員在設計過程中將美觀性作為主要設計目標，這樣設計出的方案，其合理性以及可行性非常低，還會額外增加施工成本及施工難度。一些橋梁設計人員的相關設計經驗嚴重不足，黃土地區橋梁設計人員在剛接觸設計工作，或者接觸時間較短時，經常紙上談兵，沒有與實際相結合，設計出的方案與實際施工完全不能夠進行對接，施工經濟效益受到嚴重影響。

3 黃土地區農村橋梁荷載設計問題的解決措施

3.1 加強設備與材料的管理

施工設計過程中相應技術設備的運用以及材料的選擇所產生的影響非常巨大。在黃土地區農村橋梁設計過程中，橋梁結構自身材料的選擇需要符合相關材料選用要求，有效提升橋梁的整體性能，加強橋梁的穩定性。此外，加強對不合格的施工材料以及技術設備要及時進行清除，確保橋梁荷載設計能夠完全符合黃土地區橋梁設計及施工要求。

3.2 提高橋梁整體設計效果

在實際黃土地區農村橋梁荷載設計過程中，需要將施工設備選擇以及施工技術及方法選擇納入其中，針對具體的施工要求以及橋梁等級選擇相應的施工設備和施工技術方法。對于橋梁荷載設計過程中所出現的相關問題，可以通過提高整體性設計效果予以部分解決，因為在整體性設計過程中，通過綜合考慮整個設計及施工過程來提高整體性設計效果能夠保證各受力結構構件及非受力結構構件，在實際橋梁運營使用過程中形成統一的模式，相互之間產生聯系，不會再出現其他災害以及人為事故時出現脫落等狀況。實現整體性設計需要保證各結構在實際設計過程中，其布置都要在相應的幾何尺寸范圍內以及質量要求下來完成，同時各結構構件自身的剛度、強度以及對應性規格都需要進行確保合理準確。

3.3 加強從業人員素質，實現科學合理設計

對于黃土地區農村橋梁荷載設計工作來講，從業人員的素質與能力高低對于實際設計結果會產生非常嚴重的影響，因此為了確保黃土地區橋梁設計工作的質量，需要有針對性地對從業人員進行相關的培訓，對于已經從事橋梁荷載設計的工作人員則需要進行考核以及審核，確保素質、能力以及技術達標。而對于初入工作崗位的從業人員則需要進行更加嚴格的培訓，培訓結束后需要對其技能水平進行考核，考核合格后方可進行相關設計工作。而橋梁荷載設計隨著時代的不斷發展也在不斷進步，所以也需要定期開展相應的培訓課程，運用新技術以及新理論思想進行講解指導。除此之外，還需要提升黃土地區橋梁設計人員的安全意識，確保其在黃土地區橋梁設計過程中能夠將安全因素作為首要考慮因素。

3.4 提升橋梁橋墩延展性

在黃土地區農村橋梁設計工作中，為了達到預期荷載，確保橋梁運行質量，發揮橋梁作用，首先需要確保橋墩設計的合理性。因此為了提升橋梁的承載能力，需要對橋墩來進行更多的設計分析。由于提升橋墩的延展性，對確保橋梁整體承載能力具有非常重要的意義。此外，延展性能夠使橋墩在強震作用下擁有更高的穩定性，穩定性主要是通過橋墩自身的延性以及塑性鉸所產生的，在面臨地震以及其他震動災害時，將傳遞到橋墩身的能量消耗掉，降低地震作用力對橋梁橋體的損害，提高橋梁的安全性。

4 結語

黃土地區農村橋梁荷載設計問題對橋梁的整體安全性影響極大，因此在設計過程中需要針對荷載設計問題進行深入的研究分析，從材料設備技術，人員以及設計方案等方面來著手，全面提升橋梁荷載設計工作質量。隨著時代及科學技術的進步，針對橋梁荷載設計問題的解決會越來越完善。

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