(河北工程大学 河北邯郸 056038)
摘要:当前我国的道路桥梁与渡河工程设计理论和结构体系还并不是十分的完善,在道路桥梁与渡河结构设计过程中,只有规避一切不良因素,才能确保道路桥梁与渡河工程设计的方案能够达到工程规划的要求,从而提高道路桥梁工程的质量。但是基于各种因素的影响,道路桥梁与渡河工程结构设计仍然存在诸多问题。
关键词:道路桥梁与渡河工程;结构设计;问题与要点
引言
道路桥梁与渡河工程结构设计是一个较为复杂的系统性工程。相关设计人员的技术水平与审美水平不仅影响着道路桥梁与渡河工程的安全以及质量,同时也意味着该道路桥梁能否经得起时间的考验。以下就道路桥梁与渡河工程结构设计的问题及其要点进行探讨。
1、设计存在的主要问题
1.1 道路桥梁与渡河工程结构设计理论及结构构造体系不完善
由于道路桥梁与渡河工程结构设计理论以及体系不完善,导致道路桥梁与渡河工程施工实践延长,使用安全性需要进一步改进。在设计工程结构的过程中,相关人员首先要选择一套经济且实用的结构方案,通过对结构以及结构连接过程设计的分析,在一定程度上计算出安全系数,并制定出相应可靠的指标,以此确保结构安全性。
1.2 路桥梁与渡河工程结构设计对强度因素重视胜于耐久性
在设计道路桥梁与渡河工程结构的过程中,绝大部分的设计单位都过于重视强度的极限状态,对于结构耐久性则进行一定程度的忽视。在道路桥梁工程的整个生命周期中,其自身的结构往往是最重要的性能表现。另外在整个生命周期中相关工作人员往往会对结构建造进行一定的重视,但却忽视对结构的维护工作。在实际的施工工作中,绝大部分的道路与桥梁与渡河工程的设计过程中,相关设计人员对于耐久性的设计关注点仅仅局限与表面的概念上,由于对耐久性的忽视,导致明确使用年限的要求上存在一定的缺乏。总的来说,在目前道路桥梁与渡河工程在进行施工的过程中所出现的各种频发事故、结构使用性能较差、寿命较短等不良后果皆是由于设计人员对耐久性的忽视。另外,在路桥梁与渡河工程结构设计对强度因素重视胜于耐久性这一问题上,普遍跟国际道路桥梁工程结构界所提倡的耐久性、安全性以及适用性等设计原则相背离。
1.3道路桥梁与渡河工程结构设计安全性较低
在设计道路桥梁与渡河工程结构时,由于相关设计人员过于重视施工中结构强度设计上的各种安全度的相关需要,忽视对结构体系以及构造体系的维护,导致施工设计到施工,再到投入使用的整个过程中时常出现各种人为措施,结构安全性降低,导致在施工、使用道路桥梁与渡河工程的过程中存在较大的安全隐患。
2、道路桥梁与渡河工程结构设计要点的分析
2.1 道路桥梁与渡河工程中的构造设计要点分析
在道路桥梁结构构造设计的过程中,时常会出现的问题便是伸缩缝问题。如果在设计结构的过程中仅仅将普通的橡胶作为支座,后期还需要对其进行一定的改造,避免支座受到汽车荷载的影响而降低结构安全性与耐久性。在通常情况下,桥面设计不会存在一个整体的钢筋网,因此在设计道路桥梁与渡河工程结构时,相关设计人员会忽略汽车荷载问题。但以我国现阶段的公路运输情况看,超载这种现象时常发生,在长时间的超载汽车负荷的影响下,道路桥梁与渡河工程结构的实用性以及耐久性逐渐降低。因此在遇到这种问题的时候,有关部门需要对汽车超载情况进行严格的管理,同时还需要相关设计人员在对结构进行设计的过程中,对超载可能造成的严重后果进行全面的分析和研究,充分考虑道路桥梁结构的耐久性问题,以此确保道路桥梁与渡河工程投入使用后得安全性。伸缩缝的位置所预埋的空心量数量通常存在不足的情况,因此,施工单位要严格进行前期的复查工作。除此之外,由于桩基础的钢筋保护和建筑制图的差异性,因此监理以及施工单位必须要对其进行加强重视,有效避免出现桩基础的主盘保护层不能够满足施工设计需要的情况出现。
2.2 道路桥梁与渡河工程中的结构耐久性设计要点分析
由于道路桥梁的主体本身长期暴露在外,十分容易就会受到环境和一些有害化学物质的侵蚀,在加上道路桥梁的结构还要承受车辆、地震以及超载等各种因素的影响,同时道路桥梁与渡河工程施工的过程中所采用的材料性能在风吹日晒的过程中将会不断的出现退化,这样也十分容易导致道路桥梁的每个部位出现不同程度的损伤以及劣化,所以建造和使用道路桥梁的过程中,必须加强对结构耐久性的设计。在目前阶段道路桥梁倒塌综合严重损害的例子是越来越少,之后还是有很多的道路桥梁与渡河工程因为拉锁耐久性的问题使其使用的性能受到一定的影响,一些道路桥梁的拉锁并没有到使用的期限,不可以对其进行更换,如果进行更换,不仅仅会影响到正常的使用,同时还带来严重的经济损失。对于这些问题将会对道路桥梁的耐久性设计有着直接的影响,所以,也会促使人们更加关注道路桥梁与渡河工程耐久性的问题。长期以来,人们都十分侧重于研究结构计算的方法,然而却忽视了关于总体结构和细节处理方面的重视,因此,必须要对道路桥梁的耐久性以及安全性的研究进行加强。
2.3 道路桥梁结构设计过程中的劳损伤分析
在道路桥梁与渡河工程设计过程中,其结构通常是承受的荷载和风力核力是属于一种动荷载,其在内部结构中会形成循环变化的应力。在应力的影响下,结构将会出现震动,导致结构在长时间的积累下形成疲劳损失等问题。一般道路桥梁与渡河工程所使用的材料都不具备均匀性以及连续性,通常所使用的材料上会存在着各种微小的缺陷。在循环荷载的作用之下,材料上的缺陷将会受到应力的推动,在长时间的震动下逐渐结合在一起,对结构造成较大的损伤,甚至会在材料的内部出现裂纹。一旦施工人员不能够及时有效的控制住裂纹的发展,那么将会导致材料和结构出现断裂的现象,严重影响道路桥梁与渡河工程的安全性与耐久性。另外,疲劳损伤通常是被认作为道路桥梁设计过程中最为核心的问题,因此在结构设计的过程中必须要把这个问题列入到结构设计过程中所需考虑因素的重中之重。
3、道路桥梁与渡河工程结构设计中的注意事项
3.1道路桥梁与渡河工程结构设计中人为因素的注意事项
道路桥梁与渡河工程结构设计中的很多结构失效现象并不是因为道路桥梁结构荷载和强度所导致,极大多数情况下是由于设计以及施工过程中较多人为因素的影响。同时由于人为因素所导致的事故相对比较多,所以在目前已经是成为道路桥梁与渡河工程结构设计研究的热点问题。
3.2道路桥梁与渡河工程结构系统可靠度的注意事项
道路桥梁与渡河工程结构系统的可靠性比较复杂,在经历过多位学者在多个角度的不断研究与分析后,提出了一些相关的概念以及方法。由于可靠性研究分析的内容比较丰富,难度系数也比较大,所以需要特别注意。
4、结束语
综上所述,道路桥梁与渡河工程设计必须结合坚持因地制宜,并且结合设计单位的设计方案,积极主动的借鉴先进设计经验,采取最为合理、合适的方法,从而有效避免受因素影响降低施工设计有效性的情况出现。
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作者简介:郝宇,男,汉族,山西省忻州市宁武县,本科在读,研究方向:土木工程道路桥梁与渡河工程。