1、提高桥梁设计可靠性措施探讨摘要：桥梁设计中的可靠性问题是决定桥梁施工质量是否达到预期要求的关键，而桥梁设计的可靠性的实现总是要以理论研究和工程实践相结合，设计人员掌握的理论研究知识越丰富，主观经验越少，所做的桥梁设计则越合理，桥梁设计的可靠性越高。本文主要对提高桥梁设计可靠性措施进行了分析探讨。 关键词：桥梁设计；可靠性；现状；改进措施 中图分类号：K928 文献标识码： A 引言 随着城市建设的不断深入，城市桥梁在城市中应用越来越广泛，不仅为人们的出行带来了巨大的便利，同时还可以给人一种美的享受。但是在城市桥梁设计时，由于对荷载或结构抗震等分析不够全面，非常容易导致城市桥梁施工过程或使用过程
2、中出现各种问题，从而给人们的生命及财产安全带来威胁，因此，在城市桥梁设计时对相关的问题进行有效地分析和解决就显得非常有必要。 一、城市桥梁设计的主要特点 所谓城市桥梁就是指在城市中，建设在城市河道上的桥梁或者道路与道路之间的立交桥、道路跨越铁路的立交桥以及人行天桥都属于城市桥梁，它可以分为永久性和半永久性两种桥梁，对于那些临时性的桥梁、铁路桥或涵洞等都不属于城市桥梁的范畴。单纯的从桥梁的自身结构而言，城市桥梁和公路桥梁设计上并没有明显的区别，只是桥梁所处的位置和自身的特点和设计要求存在一定的差异。表 1 为桥梁按总长或跨径的分类。 表 1 桥梁按总长或跨径分类 城市桥梁在设计时必须满足城市建设
3、规划及交通发展需要，然后遵循节约资源、保护环境、抗震安全、经济实用、美观大方的原则进行认真的设计。 （1）城市桥梁设计受到很多因素的影响，最重要的是城市桥梁设计必须满足基本的城市交通要求以及道路规划设计，此外，周围建筑物以及地下管线等因素也会对城市桥梁设计产生一定的影响。 （2）城市桥梁设计还会受到城市布局、占地以及接线高度等限制，因此，城市桥梁设计时大多选择梁式桥，而且多为结构较为轻巧的中等跨度桥。 （3）城市桥梁设计中由于地下管线较为复杂，所以桥梁的跨径、下部结构布置等都会受到一定的影响，此外，桥梁桩基的位置以及桩基承台的高度等也会受到较大的限制，所以城市桥梁在设计时多采用异形承台、大跨度
4、承台的设计方式。 （4）城市桥梁设计也应该重视美观，城市桥梁设计应该尽量做到与环境协调，保证桥梁与城市融为一体，重视桥梁设计的精巧、细致和观赏效果。 （5）城市桥梁的设计会因为防洪水位高度、周围路网等因素限制，城市桥梁的标高、跨径组合等重要的结构体系选择会受到较大程度的限制。 二、桥梁设计可靠性现状 1、桥梁设计标准低 我国建国初期建造的桥梁由于受当时经济发展条件的局限，制定的桥梁相关标准等级相应的较低，同时处于对资源匮乏和实用性的考虑，桥梁的设计载荷标准也做了相应的降低。但随着我国交通运输需求的增加，桥梁所承受的载荷也迅速增加，这样必然对桥梁的荷载等级提出了新的要求，而很多城市或交通系统仍然
5、沿用着之前的设计标准来进行桥梁设计，这样之前已建的桥梁或以老的设计标准设计建造的桥梁已经难以适应现阶段交通发展的需求，从而给桥梁可靠性带来隐患，这样的桥梁一旦投入使用必然会带来交通安全问题。 2、施工和管理水平较差 在桥梁工程建设领域存在的最为关键的问题是在很多在建或刚建不久的桥梁施工过程中存在着质量不达标的情况，尤其是在桥梁结构材料质量保障上存在问题，使得材料强度不足或施工工艺不合理，有的甚至偷工减料、以次充好，这些问题会给桥梁的安全性和可靠性埋下难以预料的隐患，有很多桥梁的突然破坏或倒塌事故究其原因都在于此。 3、桥梁设计不合理 在桥梁设计过程中，一般关注的重点是以规范为基准的桥梁结构强度
6、计算，而对桥梁的结构体系、结构构造、材料选用、结构维护以及结构的耐久性等方面的考虑较少，这使得桥梁从设计、施工到投用的过程中容易受到人为因素的影响，引发桥梁综合计算达不到可靠性要求的情况出现，再加上设计人员实践经验的薄弱，尤其是在大多数的桥梁设计中，在设计思路上总是以静态的思维去解决发展变化的技术问题，而桥梁的使用环境不尽相同，差异化的使用环境对桥梁结构有着截然不同的影响，而规范只是一种指导性的规定，无法代替设计人员去解决千差万别的实际问题，规范修订或更新再及时，也不可能总能够适应材料、技术工艺的革新和发展，而材料、技术、工艺的革新和发展势必会对桥梁设计提出一些新的要求，但是当前的很多设计都以
7、静态设计为主，对桥梁建成时期结构的工作和服务能力方面的关注较多，而对其服役期内性能随时间延长而发生劣化问题关注不够。在经济效益方面，对桥梁的建造成本的考虑较多，而对运营维护成本和使用期限所产生的相对成本效益缺乏足够的重视。 4、耐久性考虑不足 当前在桥梁设计中存在着一种不合理的倾向，就是在设计过程中比较注重或关注桥梁的耐久性，并只是将其作为一种概念，而对桥梁使用年限的问题没有提出明确的要求，再加上对耐久性缺乏专门的设计，没有从材料选用、结构优选和环境差别等方面对耐久性的实现进行必要的考虑。 三、改进及完善桥梁设计的有效措施 1、加强研究疲劳损伤 绝大多数桥梁所承受的基本上均是动荷载诸如车辆荷载
8、以及风荷载，在结构内会有不断变化循环的应力产生，不仅会导致桥梁结构发生振动，而且还会造成桥梁结构的疲劳累积损伤。正是因为桥梁施工过程中所使用的施工材料缺乏连续性和均匀性，常常有着诸多微小缺陷存在，在循环不断的荷载作用下，所存在的微小缺陷会不断的合并且发展，最终形成损伤，同时在材料中还会有宏观裂纹的形成。如果不能有效的控制宏观裂纹，那么非常容易导致桥梁结构及其材料的脆性断裂。往往不容易将早期疲劳损伤检测到，但是其会带来灾难性的后果，所以，必须高度重视桥梁的疲劳损伤，并且加强对疲劳损伤的研究。 2、防范超载问题 汽车超载的情况主要有以下几方面：（1）桥梁上的过往车流量大于原设计的车流量；（2）以往
9、修建的老桥梁仍然负载超龄运营；（3）车辆违规超载。前两种原因是交通量增加和设计荷载变化所导致的，而后者则是行驶者违法超载运行的结果。桥梁超载会大幅度的加大桥梁疲劳应力，在很大程度上加剧了疲劳损伤，甚至还会因车辆超载导致桥梁结构破坏。与此同时，因为车辆超载所导致的内部桥梁损伤是无法恢复的，即使在正常荷载下也将势必使得桥梁的工作状态发生改变，进而对桥梁的耐久性及安全性带来危害。比如，一直以来混凝土桥梁被认为有着较强的耐久性，然而在超载作用下，就会出现开裂现象，即便是在卸除荷载后，也无法修复内部混凝土的发生的结构损伤。 3、重视结构的耐久性 在建造桥梁及使用桥梁的过程当中，往往难以避免的会受到有害物
10、质、外界环境对桥梁的侵蚀，而且还需要承受地震、车辆、超载、疲劳、人为因素及风等外来因素的影响，与此同时，建设桥梁所使用的材料性能也会有退化问题的出现，进而使得桥梁各个部位出现程度不同的劣化及损伤。从上世纪八十年代，在我国国内的大跨桥梁领域便对大量的斜拉桥加以修建，目前许多斜拉桥相继出现了严重损害甚至倒塌，由于拉索耐久性的问题，许多桥梁不得不对拉索提前予以更换，既增大了经济损失，又影响了使用。因此，在设计桥梁的过程中，桥梁设计人员应当对耐久性问题提起高度重视，除了要考虑材料和施工等因素的影响之外，还应当考虑桥梁结构构造方面所存在的缺陷。 结束语 总之，从一定意义上讲，城市桥梁代表了一个城市的经济发展水平及现代化程度，如何更好的在保证设计技术要求的基础上，满足城市发展的需要，成为业内人士考虑的重点，作为缓解城市交通压力重要手段，城市桥梁建设会日益增多，设计、施工工艺也会变得越来越科学、安全、经济。 参考文献 1周洋，关于桥梁设计中相关问题的论述J.城市建设理论研究（电子版） ，2012（18）. 2魏胜勇，谈论桥梁设计常见的问题及解决对策J.城市建设理论研究（电子版） ，2012（15）. 3郭俊勇，浅析城市桥梁设计J.中国科技博览，2011（18）.
