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桥梁设计的安全性和耐久性

 论文栏目:桥梁设计论文     更新时间:2014-3-23 17:18:28   

1.设计改进方法

(1)重视耐久性设计,使用耐久性好的混凝土结构。

混凝土结构是构造桥梁的主要基本设施,其耐久性的差异是桥梁耐久性好坏的体现,选择耐久性良好的混凝土结构是做好桥梁
结构耐久性设计的必要环节。对此,要设计好混凝土级配、用材和合理安排施工人员,构造混凝土结构良好的耐久性,从根本上提升桥梁耐久性。

(2)加强钢筋混凝土配筋,控制好混凝土建设质量。

遵从于混凝土优质的结构和施工设计,增厚钢筋混凝土保护层,加强结构内部配筋,防治锈蚀侵害和内力破坏,减少施工前后人为破坏,控制施工阶段和使用阶段出现大量的外力危害,提高混凝土结构耐久性。

(3)优化桥面铺装层防水设计。

桥面铺装层防水设计关系到箱梁铺装保护施工质量,特别是在连续梁和悬臂梁的架设施工中,更应做好防水层设计,应采用良好密实性的钢筋混凝土或者复合纤维混凝土,增强防水效果。与此同时,加强泄水设施设计,在泄水管周围构造、加强伸缩缝排水设计,以防水分渗入箱梁内部,腐蚀钢材。

(4)注重桥梁超载防治。

桥梁超载会加大疲劳内应力幅度进而加剧损伤,极易造成疲劳和内部损坏,造成梁体破裂、断裂和塌落,破坏桥体结构,诱发行车安全事故。桥梁超载引起的内部损伤无法恢复,改变桥梁正常荷载状态,大幅度削减桥梁内部的承载力。因而,防治桥梁超载破坏非常重要。

1.1措施

1.1.1加固设计

为力保桥梁安全性,应选择经久耐用的桥梁结构,比如选用刚构混合梁体。刚构混合梁体具有较大的墩高差,必须调整桥墩线刚度,改变桥墩内部受力分布结构,这样会增大桥墩体型,降低美观度,增加施工难度。全连续梁体有过大的长度,给墩台施加过大的水平力,增大了墩台疲劳和内部损坏。应根据桥梁建设地点的地形,固接较高的中间高墩和与之同刚度的临近桥墩,增强梁体弹性,有利于提升桥墩对各种水平力的承受能力。在矮边墩上部加设橡胶支座,建设连续梁体,增强高墩和矮墩的受力性能[1]。

1.1.2上部设计

选择桥梁上部结构,应结合桥梁受力特点、施工技术和经济效应。架设在地势平缓、填土低地基中小型公路桥,应选用简支空心板结构。该桥型结构施工技术简单,跨度小,梁体高,适用于平原地带水流小的地域,经济实用。该桥型结构不适用于海拔较高的山区公路桥的架设施工,不但跨径太小而不能协调深沟高跨比,上部构造不符合路线半径小、超高线形大的山区高速公路特点,而且高墩数量多,行车条件不符合山区高速公路建设特点。山区高速公路建设应选用预制T梁,其跨径中等,造价低,施工方便,经济效益由于整体式箱梁。但开Ⅵ断面的T梁作为曲线梁,梁体平衡受力能力和抗扭能力都比较差,其弯矩向下部结构施加较大的不平衡力。因此,弯矩较小的曲线桥,应选用直梁设计,增减翼缘板宽度,调整曲线桥平面线形,减少曲线T梁桥弯扭作用,弥补T梁受力能力不均衡的缺陷。同时,加强曲线T梁的横向连接效力,增强桥梁结构整体性[2]。

1.1.3下部设计

桥梁下部结构具有支撑上部结构的能力,在外形上协调上部结构。下部结构设计主要在桥墩设计上,要根据上部结构和所需墩高选用柱式墩、双薄壁墩等多种墩型。柱式墩是公路桥梁常用墩型,质轻且稳定性好,施工快捷,外形美观。采用柱式墩的连续刚构桥要采取加重措施,在墩低加大墩座的接地面积并增厚墩座建设,增强柱式墩承受上部梁体施加的纵向重力和负载能力,增加质重和刚度,减少上下部结构刚度比,减小整体负弯矩、桥墩弯矩。同时保证桥墩一定刚性和稳定性,避免结构变形。

2.结语

公路桥梁设计的安全性和耐久性关乎后续的其整体施工及其建设质量,以及使用寿命,进而关乎公路交通系统的行车运输安全。而近几年我国汽车使用量呈直线上升趋势,机车使用高速公路运输率有所提升,公路桥梁设计和施工建设出现问题,就会导致严重后果。因此,必须在公路桥梁设计上下功夫,完善公路桥梁结构设计,增强公路桥使用的安全性和耐久性。

作者:刘治国 单位:河北省保定市满城县交通运输局

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