桥梁结构耐久性设计方法论述

桥梁结构耐久性设计方法论述

桥梁结构耐久性是桥梁使用寿命的体现，要延长桥梁的使用寿命就要对桥梁结构的耐久性进行研究设计。通过对各国著名桥梁工程的研究，可以得出，一些桥梁工程之所以千年不朽，是因为内在结构的稳固性和耐久性。因此，在现在建设桥梁工程时，首先对桥梁工程的结构进行预先设计，保证桥梁工程在投入使用后能够安全稳固。文章从桥梁结构耐久性设计方法方面进行具体的研究分析，希望能够为桥梁结构耐久性设计提供可行性的建议，提高桥梁工程使用的安全性。

标签：桥梁结构；耐久性；设计方法

我国的桥梁工程建设和行业正在迅速发展，如何才能避免事故的发生已经成为现代桥梁建设企业首先要考虑的问题。在桥梁工程设计中，不但要对桥梁工程的建设材料进行设定，也要对后期的防护工作加以规定，保证桥梁工程在后期的运行中安全可靠。

1 我国桥梁结构耐久性的现状和原因分析

1.1 我国桥梁结构耐久性的现状

随着社会的不断发展，桥梁建设行业的发展也非常迅速，人们对桥梁工程的质量要求也在逐渐提高。我国已经在桥梁建设方面取得了显著成就，桥梁建设体系也在逐渐扩大。但是，近几年桥梁安全事故的报道不断增多，人们对桥梁工程安全产生了质疑，桥梁的使用寿命变短，威胁到人们的生命财产安全。

1.2 桥梁结构耐久性出现问题的原因

桥梁结构耐久性出现问题的原因主要有以下方面：第一，混凝土是桥梁建设的主要材料，因此，对于混凝土的耐久性问题，主要原因是由于对混凝土结构的设计、施工过程、维护工作出现了问题。我国的桥梁设计基本上都重視桥梁设计的强度，忽略了对桥梁的耐久性设计，以至于导致桥梁的耐久性出现问题，发生安全事故。最常见的是混凝土的耐久性出现问题。比如，混凝土的质量不符合桥梁建设的要求，钢筋的防护层不合格。由于防护层的厚度不足，达不到对钢筋材料有效保护的效果。第二，在桥梁结构的设计过程和后期使用过程中，由于缺乏维护，使得桥梁结构材料失修，腐蚀严重，经过冻融作用的循环，使桥梁结构开始松散，进而造成垮塌，导致桥梁安全事故的发生。在桥梁的使用过程中，由于结构之间的磨损和碰撞，使桥梁的质量下降，桥梁结构材料的使用寿命缩短，桥梁的安全性得不到保障。很多桥梁安全事故的发生，经过后期调查，都是桥梁材料出现问题，或者是施工的质量导致。我国也存在桥梁工程中的豆腐渣工程，这些桥梁工程不仅仅是由于桥梁结构出现问题，还有桥梁本身施工质量的问题，桥梁的结构材料质量不过关，比如，钢筋太细，使钢筋的受力面积减小，延长性不足，造成桥梁表面的受力点集中，导致整个桥面的受力不均匀，桥梁安全事故的频发。

2 桥梁结构耐久性设计评定方法

要进行桥梁机构耐久性的设计，必须要考虑影响桥梁结构耐久性的因素，最主要的就是环境对桥梁结构耐久性的影响，因此，要对环境进行评定，提高桥梁结构的耐久性设计。对环境指数进行评定的方法，最开始是由日本土木工程协会提出来的，而且还把此方法纳入了工程规划稿中。对于环境指数对混凝土耐久性的影响，可以通过计算得出。当混凝土的耐久性指数为T时，环境指数S等于或者小于T，也就是T≥S，这里的环境指数S，主要是根据桥梁结构的所处的环境条件来进行评定的，其中涵盖了桥梁结构中混凝土不需要维修的时间。混凝土的耐久性指数T，则是根据桥梁结构的施工质量、混凝土质量、和混凝土设计报告来进行评定的。环境指数和混凝土耐久性指数的关系，从表1可以看出来：

3 桥梁结构耐久性设计的方法研究

我国的桥梁结构设计虽然已经趋于成熟，但是在运行过程中，依然存在着很多问题。近年来，世界上桥梁工程事故频发，我国的桥梁工程安全事故也非常多，引起了大众对桥梁工程建设质量的关注。对这些事故进行研究分析之后，发现事故发生原因很大一部分是由于桥梁建筑材料的耐久性不符合桥梁工程建设的要求。人们对桥梁设计只注重于桥梁的设计的强度，而忽视了桥梁设计的耐久性，要对桥梁结构的耐久性设计进行优化，必须对桥梁结构进行改进。桥梁工程需要很多的部件进行组合，是一个系统工程，要保证桥梁工程的质量，就需要加强各部件之间的结合，保证各部分的耐久性和质量，保证各部分的结合符合桥梁工程建设的需要。关于桥梁结构耐久性设计的方法研究，主要从以下几个方面进行阐述：

3.1 采用承重力传输距离最短的方法

对于桥梁结构中的拉杆，拉杆的承受力应该与应迹线平行，这样能够保证桥梁结构在合理承重范围内传输力的距离最短。桥梁工程的传输力路径较复杂，桥梁各结构之间的形成耦合状态，桥梁的梁结构部分为曲线，因此，此处的力都由一点向两个方向分别散开，保持受力均衡。不论是桥梁的桥跨结构，还是桥梁的受力结构都能够受理均衡。比如，桥梁拱体处、拱上立柱和箱拱连接出的隔板承接力是拱体立柱的竖方向进行力的分离，这样能够使桥梁拱体处的受力均衡，避免出现桥梁坍塌的现象。比如，四川宜宾的小南门桥发生的安全事故。2001年11月份，自四川宜宾进入云南的小南门桥，出现桥面坍塌和悬索现象，导致交通和通讯中断。最后，经过调查发现，导致这次事故的主要原因是连接桥面预制板和桥拱体的吊杆断裂。北京地区的桥梁工程已经因为腐蚀等原因破损严重，最早的立交桥就建设在北京，使用时间不到20年，现在北京地区的很多桥在投入使用后不久，就要进行维修加固，不然很可能就会出现安全事故。天津的很多立交桥，因为桥梁建筑材料中的钢筋出现严重腐蚀现象，不得不对这些桥梁进行加固，对腐蚀严重的钢筋进行更换，保证桥梁通行安全。天津滨海新区的混凝土桥梁，使用不到10年时间，桥梁的墩柱已经严重腐蚀，混凝土防护层相继脱落。

3.2 保证桥梁结构之间的连接性和整体性

桥梁工程因为其自身独有的特点，桥面呈拱形，因此，在工程设计中，一定要加强对桥梁结构之间连接性和整体性的设计，保证桥梁工程结构成为一个整体，这样能够大大提高桥梁工程结构的承重力。在对桥梁结构耐久性进行设计时，要注重对桥梁结构防护层的设计，保证防护层的厚度和质量，使防护层能够起到对桥梁结构保护的是指性作用。钢筋的耐久性设计，主要对其外部的构造进行耐久性设计，加强钢筋材料的外部防护，只要做好钢筋材料的外部防护工作，才能够对钢筋的耐久性能进行提高。混凝土是桥梁建设中的主要材料，因此，对混凝土的耐久性设计，必须要通过对混凝土的组成原料进行设计，提高混凝土质量，这样才能够提高混凝土的耐久性，提高整个桥梁工程质量。

4 结束语

根据目前我国的桥梁工程建设现状，我们能够了解到桥梁工程建设的主要原料是混凝土和钢筋水泥。因此，对桥梁结构耐久性的探究，主要是对混凝土和钢筋等材料的探究，从而保证桥梁投入使用后的安全性。

参考文献

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[3]裴静.桥梁结构耐久性设计的理论与方法研究[J].商品与质量，2010，SA：157.