桥梁结构设计的确定与完善范文

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《珠江水运杂志》2014年第二十四期

1.桥梁结构的疲劳损伤

由于在桥梁建造时所采用的材料不均匀或者是不连续问题，导致诸多缺陷的存在，再加上反复的荷载作用，这些缺陷久而久之就会变成损伤，并导致桥梁发生大面积的裂纹，如若不能对其进行有效控制，就会直接导致桥梁结构的断裂，带来严重后果；另外，超载也是引发桥梁结构疲劳损伤的一个主要因素。

2.桥梁结构设计中需注意问题及解决对策

2.1对桥梁结构地基高度的调整在桥梁施工过程中，地基是其中最为重要的一个组成部分，地基高度的是否合理直接决定着桥梁结构的高质量建设。由于地基土层较易受到风化作用，一旦不能合理解决，就会对地基坚实问题带来危害，造成地基下沉或者是地基崩溃等严重后果。对此，有效的解决对策如下：第一，使用封闭的防水技术，提高桥梁地基的稳固性，对地基高度予以标高，确保桥梁地基强度符合标准；第二，相关设计工作者做好地基高度工作，在初始的设计阶段就应该综合考量各种因素，着重加强对上部结构、地基与基础的共同作用，通过采取有效方法强化上部结构强度，以此保证地基的稳固性。

2.2对混凝土裂缝宽度的调整在混凝土构建中必不可少的会出现裂缝，裂缝的发生一方面会导致桥梁美观程度受损，另一方面也会使桥梁构件的耐久性与承载力等性能下降。我国相关桥梁规范中，对桥梁结构的裂缝宽度有着严格规定，对混凝土裂缝宽度予以严格控制不仅可以提高桥梁承载能力，而且会确保其耐久性。对此，有效的解决对策如下：调整钢筋布设位置，或者提高混凝土截面刚度等方法，控制混凝土裂缝宽度。

3.桥梁结构设计的确定及优化

本文探讨的是以桥梁结构的可靠性作为前提条件的优化设计方法，此种优化模式最先由Forscll提出，他将总耗费的最小化作为优化的根本目标，并就优化与可靠性之间的关系进行探讨。他认为，对桥梁结构的科学优化设计，应将桥梁结构的各个方面内容综合考量入内，重点就是在诸多荷载作用下的最终性能，同时桥梁结构的耐用性应该愈长愈好，如若不能对其及时、有效维修，会致使其功能大幅度衰退，到时必然会采取更为费力、费时、费资金的维护与加固方法。当然，我们都知道，桥梁结构的设计可靠性愈高，其原始成本也就愈少，因此在这样的标准条件下，桥梁结构的耐用性总耗费是最小的，也就实现了其最大化的经济与社会效益。

3.1加强对桥梁结构耐用性的优化设计当前我国大部分桥梁规范要求对桥梁设计提出的都是经济、美观、安全、适用方面的要求，对桥梁强度的要求远远超出了对其耐用性的要求，注重对桥梁在使用周期中表现出的性能，而忽略了对其日常的维护与检修。在这种情况下，很容易导致工程事故频发、桥梁性能不稳定、结构质量不合格以及缺乏耐用性等问题。因此，桥梁结构设计工作者必须从根本上改变这种传统的思想，着重各方面的考量，将桥梁结构的耐用性也充分纳入到考虑重点中，不仅使其在既定使用年限内可以安全、稳定、可靠的工作，还要最大限度的延长其衰退期，增强其使用年限，得到其使用价值的最大化体现。

3.2加强对桥梁超载问题的优化对于桥梁超载问题可以概括为以下三个方面，首先，由于桥梁使用年限过长而导致的超龄负载；其次，由于桥梁同时通行的车流量超载；最后，车辆的违规超载。诸如此类的超载问题不仅会导致桥梁结构出现疲劳损伤问题，还会造成对桥梁内部结构的损伤，改变其工作状态，直接危害到其使用的安全性。因此，加强对桥梁超载问题的优化，将诸多例如经济、环境、地域等因素都考量入内，从根本上优化桥梁的超载问题。

3.3加强对桥梁结构疲劳损伤的优化设计桥梁结构日常所承受的全部负荷都是由车辆带来的动态荷载，施加到桥梁结构中，会带来循环变化的力量，造成桥梁结构的震动，继而导致疲劳损伤的出现。久而久之，这些荷载就会使桥梁结构出现裂缝，继而造成结构断裂，针对于此，必须提高桥梁结构设计工作者的认识，加强对疲劳损伤的研究，尽量将疲劳损伤消除在萌芽中，控制不良后果带来的严重损失。

4.结束语

随着我国交通事业的高速发展，桥梁设计的水平也逐渐升高，桥梁结构设计的优化，也是当前结构工程设计发展的必然趋势，对桥梁结构设计的优化，无疑是保证桥梁使用寿命、节约资金的一大有效举措，为我国经济发展做出巨大贡献，同时为提高人们的生活质量提供坚实保障。

作者：俞娟杨俊宁单位：江西省交通设计研究院有限责任公司