市政公路桥梁设计中的安全性和耐久设计探讨

杨峰

摘要：市政工程建设过程中公路桥梁是其中的重要组成部分之一，在进行公路桥梁建设的过程中，设计具有巨大的作用，只有设计满足安全性以及耐久性的要求，才能确保施工建设的安全和可靠。在进行设计的过程中，人们往往忽视对耐久性进行考虑而过于注重相应的强度要求，长此以往公路桥梁将会处在一个极限状态之中，产生极为严重的后果。因此需要对公路桥梁设计的安全性以及耐久性设计提供一个标准，保证在今后的市政工程建设朝着更加合理化的方向发展。

关键词：市政公路桥梁；市政公路桥梁设计；安全性；耐久性

中图分类号：U442.5 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2017）06—0122—01

引言

在我国经济建设的过程中，对公路桥梁进行建设时，人们逐渐关注起安全性以及耐久性的相关设计，由于现阶段很多公路桥梁并没有对桥梁使用年限提出一个明确的要求，更不必说对耐久性的设计了，这样一来就会造成公路桥梁在使用的过程中突然出现安全事故，人们生命财产受到威胁。因此对安全性以及耐久性方面的设计问题进行了研究，强调桥梁需要维护以及使用的具体条件，将为我国今后的经济建设带来重要的帮助。

1市政公路桥梁安全性、耐久性差的主要原因

造成这方面的原因有很多种，其中管理与施工水平较低是普遍存在的一个问题。例如选择的施工材料达不到应有的强度要求或者是施工工艺在使用的过程中不合理等，一些市政公路桥梁在施工的过程中还存在偷工减料的现象，这些都会对安全性造成致命的打击，很多市政工程的使用寿命实际上并不能达到预期的目标，并且还会出现一些病害，在这种情况下就更需要采取有效的措施对上述的问题进行解决。

此外，在进行公路桥梁设计的过程中，对于设计理论以及相应的结构构造并不能达到完善的效果。进行结构设计，主要就是要满足经济性以及合理f生的要求，但设计过程中，人们往往更多的只是重视结构上安全度的设计，却忽视了结构构造以及结构材料等内容，在进行施工的过程中，也并不能从根本上杜绝由人为因素引起的问题，所以结构的耐久性就成为当前面临的一种比较现实的问题。并且受到各种环境因素与使用条件因素的影响，在设计的过程中还会出现很多现实性的问题引起设计的不合理性，所以要想解决上述的问题，就需要对公路桥梁的结构设计进行重新定义，运用现代化的技术手段对公路桥梁工程进行合理设计。

2公路桥梁设计中的改进措施

2.1应该更加重视结构的耐久性问题

在进行市政公路桥梁设计的过程中，应该更加重视结构的耐久性设计，因为在使用时，公路桥梁会受到环境等很多外界因素的影响，造成桥梁受到侵蚀，其自身的性能也会不断出现退化，在这种情况下，会引起车辆行驶过程中受到安全威胁，国家因此产生极大的损失，所以对结构耐久性进行研究以及合理的设计就显得更加重要了。在今后的研究中，更加重视对总体结构的处理以及细节方面的设计，并且转变分析方向，从定性分析转化为定量分析，更好的促进公路桥梁具有安全性与耐久性。

2.2重视对疲劳损伤的研究

市政公路桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，荷载在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。由于市政公路桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带來的后果往往是灾难性的。

2.3充分重视市政公路桥梁的超载问题

在市政公路桥梁的使用过程中，应该尤其重视起超载的问题，因为超载现象对公路桥梁的使用寿命影响是极大的，其主要可以分为以下三种情形，一种是修建的时间较早，仍然进行负载运行的老桥，一种是在车辆通行的过程中超出了预期的设计要求，还有一种是车辆出现违规超载的现象。其中后两种现象在当前是比较普遍的现象。

市政公路桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使市政公路桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的市政公路桥梁内部损伤不能恢复，将使得市政公路桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害市政公路桥梁的安全性和耐久性。如混凝土市政公路桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。

2.4借鉴国外的经验和成果提高桥梁使用寿命

在国外，非常重视对结构物进行性能设计（即PBD，Performance Based Design），内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外，尚应有良好的使用性能（包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等）。就本质而言，国外的PBD理论，主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能，分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律，寻求新的结构设计理念和方法。

3结语

市政公路桥梁安全性和耐久性不足已成为迫切需要解决的问题，要积极借鉴国外成功的经验和做法，除了加强施工质量管理外，要从市政公路桥梁设计理念和结构体系和构造的角度做好耐久性的设计。同时，需要加强研究疲劳和超载对于市政公路桥梁结构耐久性的影响。

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现代物业杂志社

2019-10-16