关于桥梁结构的耐久性设计的研究

【摘要】本文分析了当前桥梁结构设计的状况，阐述了结构耐久性的概念和重要作用，进一步分析了桥梁耐久性设计中容易出现的问题，并提出了结构耐久性设计要求，为有效的提升桥梁工程质量做参考。

【关键词】桥梁结构；耐久性；设计；研究

伴随着我国桥梁工程建设的不断发展，城市化建设进程越来越快，桥梁作为非常重要的缓解交通堵塞压力的公共基础设施，所承担的任务和责任是巨大的，尽管建设各方单位一直在强调工程的质量和安全问题，然而依旧时常发生桥梁坍塌等安全事故，造成了严重的生命财产损失，基于上述原因，相关设计单位必须加大对桥梁设计的重视程度，有必要重新改进和完善其结构耐久性的设计方案，以确保桥梁工程的质量得到有效提升。

1.当前桥梁工程结构设计的状况

自改革开放之后，我国的经济建设一直在紧锣密鼓地进行着，各项工程建设也是百花齐放、不断涌现，其中，桥梁工程建设也得到了飞速的发展，作为维系、连接与输送城乡交通的主要建筑设施，其工程的安全质量的重要性不言而喻，虽然无论哪个行业的工程建设都在严格把控质量、安全大关，然而依然不断出现严重的安全事故，为了保证其正常的使用年限，必须从桥梁结构设计开始就考虑其耐久性因素，而目前在桥梁结构的设计当中，很多设计人员形成了错误的设计观念，比较偏向于对桥梁强度极限的控制，只是保证其达到良好的强度要求，却忽略了更为重要的耐久性因素，没有对使用极限状态记忆控制把握，重建造轻维护，同时缺乏有效的结构耐久性规定和要求来作为设计依据，那么对桥梁使用年限、耐久性的考虑自然无法真正落实。

2.桥梁结构耐久性的概念与重要作用

桥梁结构设计过程中必须考虑其结构耐久性，为了更有助于相关设计人员采用有效合理的设计方案来保证桥梁的耐久性要求，首先有必要对结构耐久性加以充分仔细的了解，完全掌握领会其含义要求，所谓结构耐久性，是指结构所具备的在有限的使用寿命和维护措施的前提下，针对外界荷载、环境变化以及材料等因素可能受到的各种力的作用，能够有效抵御恶劣影响的能力，而这种能力，无论对于提升桥梁的安全运行效率、经济营收效益，还是促进社会交通秩序发展、百姓日常出行的便利都具有着无比重要的作用，这不再是某个人或某个企业为追求经济利润所做出的工程业绩，而是国家的公共交通基础设施建设的巨大需要，所以其作用意义是深远的。

3.桥梁耐久性设计中容易出现的问题

3.1设计标准不完善，设计理念有偏差

长期以来，我国桥梁工程的设计标准过低，很多细节规定不完善，存在很多漏洞，无法有效指导设计人员，摆脱弊端，进行合理经济的设计，而随着社会发展建设的加快，每天的交通量过于繁重，这就对桥梁工程的质量安全提出了更高的要求，只有通过加入耐久性设计，延长其使用年限，才能满足日益增长的交通需求，比如：某市的公路大桥已建设完工将近30年，是按照原来较低的设计标准来进行设计施工的，其质量安全性能上必然存在一定隐患，这么多年过后依然在使用，而没有进行维护和改造重建，因而很可能引发安全事故，同时许多设计单位的人员存有设计理念的偏差，只注重满足其结构强度要求，计算数据的正确性，忽视了对构造、材料、维护、耐久性等综合因素的考虑，失去了对桥梁结构设计整体把握，考虑方面较为单一，不够全面，那么必然让耐久性无法得以发挥。

3.2设计材料缺乏实用性，钢筋网铺设计缺失

在桥梁结构设计的过程当中，材料的选用不仅涉及到工程的质量安全，而且会严重影响整个工程的经济成本效益，许多材料一旦在施工中被投入使用，就无法挽回其因质量不合格而引起的安全经济的损失，所以在桥梁工程设计之初，就应该结合现场实际情况，对所需材料进行反复地验证对比，找出经济质量最优的那一项，否则因一时大意疏忽，选错了工程材料，将会给后期的施工过程带来严重的麻烦，例如：某地区设计单位人员，在进行桥梁设计时，没有实际考察施工现场，做好分析考证，选用了较高强度的混凝土，而该地区由于砂石材料供应量不多，势必会给未来的施工造成不小的麻烦，难以确保桥梁结构质量的耐久性，所以，应该在设计阶段就要注意工程材料的选择和使用，与此同时，很多设计人员只是按照设计规范标准来选用钢筋，没有考虑到实际的交通路面情况，很多钢筋的直径太细，保护层厚度过小，而尤其针对经常出现货车超载现象，却没有在设计当中考虑到，设计图纸中缺乏在桥面铺设钢筋网这一项，殊不知这项举措将对满足、缓解货运车辆长期超载对桥面的使用性能和耐久性的破坏产生的重要保护作用。

3.3图纸设计存在漏洞，设计方法过于理论化

在桥梁工程的设计工作中，事关重大，影响到人民生命财产的安全，设计人员必须承担应有的巨大风险和责任，有义务选择最好的设计方案来进行工程施工，提前做好质量安全预防工作，在实际的图纸设计当中，关于桥梁的结构设计总会出现很多的问题和漏洞，比如：设计人员在桥梁设计当中，会出现由于计算公式与受力分析不对，而呈现的局部受力过大、整体结构延性不足、构件截面过薄等问题都会严重影响桥梁结构的耐久性，另外，某些设计人员的施工经验过少，在设计工程的过程中，常常会出现设计方法过于理论化的现象，在实际施工操作中极容易产生无法实施的情况。

4.桥梁结构耐久性的设计要求

在桥梁的结构设计中，要想保证其结构耐久性的设计目标，就必须把握好设计过程中的细节，依据一定的设计要求来进行设计工作。首先，桥梁的设计方案要进行仔细地对比分析，在满足其耐久性设计原则的基础上，考虑其使用性能、美观程度、经济成本等因素，这样综合考量之后，筛选出最合适的设计方案，从而确保其质量过关，其次，一定要注意混凝土的结构耐久性的规定要求，在设计时注意控制其混凝土最小保护层厚度，使预应力管道与钢筋存在一定的距离，为混凝土的振捣做好基础准备，同时对于所采用的水灰比要仔细分析检查，保证其适用性，以达到增强混凝土自身密实度和抗损坏能力的要求，最后，在设计过程中一定要选用具有防腐作用的钢筋，因为在实际施工过程中，经常会发生钢筋腐蚀的现象，所以对钢筋的构造、材质的选用上，必须做到认真、细致，也可以在混凝土中掺入钢筋阻锈剂，通过此种方法来延缓钢筋腐蚀破坏，不仅在时间上有效控制腐蚀，而且及时有效地延缓了其遭受腐蚀的速度。