小議橋梁設(shè)計安全性、耐久性差的原因及其設(shè)計方法

1、 小議橋梁設(shè)計安全性、耐久性差的原因及其設(shè)計方法 橋梁詳細(xì)的設(shè)計過程按承載力量和正常使用兩種極限狀態(tài)來進(jìn)行。前者是掌握結(jié)構(gòu)在丟失服務(wù)力量臨界狀態(tài)時的承載力量、設(shè)計的基本原則是要求荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計值，必需小于或等于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值。利用荷載平安系數(shù)、材料平安系數(shù)及工作條件系數(shù)來考慮不確定因素作用下的結(jié)構(gòu)總體的平安儲備，是一個半概率的極限狀態(tài)設(shè)計法?？梢哉J(rèn)為是對平安性要求的保證。后者掌握結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)時應(yīng)力、裂縫和變形小于肯定的限值，對應(yīng)于適用性的要求。 暫且不論這些掌握方程和計算理論是否完全合理，它們至少從定性和定量的形式上保證了平安性和適用性兩項(xiàng)要求，而對于經(jīng)濟(jì)、美觀的要求則沒有詳細(xì)

2、的指標(biāo)進(jìn)行衡量。當(dāng)然，在方案設(shè)計和評審階段會考慮到經(jīng)濟(jì)和美觀的要求(中小橋梁主要關(guān)注經(jīng)濟(jì)性，而大型和特大型橋梁對美觀問題越來越重視)；但需要指出的是該階段對經(jīng)濟(jì)性的評估往往是只注意考慮建設(shè)成本，而對于后期的養(yǎng)護(hù)、修理等的長期綜合成本缺乏考慮，因此這種評估常常是比較片面的。 現(xiàn)在，國內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，有這樣的傾向：設(shè)計中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少；重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建筑而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)。實(shí)際上，目前的橋梁設(shè)計中，對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒有明確提出訪用年限的要求，也沒有進(jìn)行特地的耐久性設(shè)計

3、（從材料、結(jié)構(gòu)措施及設(shè)計程序上上保證耐久性，并明確聲明在何種維護(hù)和使用條件下，橋梁具有哪種程度的耐久性）。這些傾向在肯定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、平安性、適用性的趨勢相違反；也不符合結(jié)構(gòu)動態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性（考慮結(jié)構(gòu)建設(shè)、使用、維護(hù)等整個周期的費(fèi)用）的要求。 一、橋梁平安性、耐久性差的主要緣由 1、施工和管理水平低 國內(nèi)外多座橋梁的突然破壞與倒塌，已使工程界對橋梁平安性問題倍加關(guān)注。一般的看法認(rèn)為當(dāng)前的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所導(dǎo)致。對于短期內(nèi)發(fā)生的諸如突然破壞與倒塌，多是由于施工質(zhì)量沒有達(dá)到規(guī)范和設(shè)計要求，典型的

4、問題包括材料強(qiáng)度不足和施工工藝不合格等；也有個別橋梁存在諸如偷工減料、以次充好等嚴(yán)峻的管理問題，更是對橋梁平安造成致命的損害。 2、設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不夠完善 在承認(rèn)施工存在問題的同時，也不行否認(rèn)，在橋梁設(shè)計領(lǐng)域，特殊是關(guān)于橋梁施工和使用期平安性的問題還有很多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并取用規(guī)范規(guī)定的平安系數(shù)或牢靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的平安性。 很多設(shè)計人員往往只滿意于規(guī)范對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算上的平安度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計、施工到使用全過程中常常消失的人為錯誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)

5、構(gòu)的平安性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，冗余性小；有的計算圖式和受力路線不明確，造成局部受力過大；有的混凝土強(qiáng)度等級過低、愛護(hù)層厚度過小、鋼筋直徑過細(xì)、構(gòu)件截面過??；這些都減弱了結(jié)構(gòu)耐久性，會嚴(yán)峻影響結(jié)構(gòu)的平安性。 不同的環(huán)境和使用條件、不同的設(shè)計對象都會對結(jié)構(gòu)體系提出不同的布局和構(gòu)造等方面的要求。規(guī)范再具體也不能包羅本應(yīng)由設(shè)計人員解決的各種問題、規(guī)范更新得再快也適應(yīng)不了新熟悉、新技術(shù)、新材料快速進(jìn)展對結(jié)構(gòu)提出的各種新的要求。因此，合理牢靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計除了滿意規(guī)范的要求外，還要求設(shè)計人員具有對結(jié)構(gòu)本性的正確熟悉、豐富的閱歷和精確的推斷。 橋梁平安性和耐久性不足已成為迫切需要解決的問題，要樂觀借鑒國外勝利的閱歷和