桥梁设计中常见荷载问题与解决措施
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摘要：进入新世纪以来，我国桥梁建设数量逐渐增多，在桥梁建设过程中，为确保桥梁在使用过程中的安全性，需针对设计中的荷载问题进行仔细分析。荷载问题对于桥梁设计来讲尤为重要。在本文中，笔者对桥梁设计中常见荷载问题及解决措施进行论述。
关键词：桥梁设计;荷载设计;问题;措施
1.前言
桥梁对于我国经济建设及人们的日常生活具有非常重要的意义，因此桥梁设计过程中，需保证桥梁的安全性及耐久性。桥梁荷载对桥梁整体质量影响极大，所以在桥梁设计中，需对此进行针对性的研究设计，以确保桥梁的安全运营。
2.桥梁设计中荷载设计原则
桥梁应根据安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则进行设计，桥梁荷载将直接影响桥梁的安全性及耐久性，荷载是桥梁在运营使用过程中其所承受到的作用力，在很多桥梁使用过程中都会出现桥梁荷载引起的影响桥梁安全的质量问题，比如裂缝以及桥梁沉降等问题，在很大程度上都是因为荷载出现了问题。荷载超重会导致一系列安全问题的出现，对桥桥梁上下部结构以及附属设施均会产生破坏，因此在实际桥梁设计过程中，针对于桥梁荷载出现的问题，需要进行针对性的研究和分析。在实际桥梁设计过程中，荷载设计需要遵循如下几个原则：第一，桥梁设计工作需要将设计理论与实际施工相结合，应考虑到后期整个施工过程中的荷载变化、结构体系转换以及施工过程中可能出现的问题，如塌陷滑坡等，在设计过程中不应将设计与施工区分开来，应根据相关施工经验进行整体桥梁设计，同时桥梁的整体结构体系在设计过程中也需要根据施工技术、施工设备和施工材料来进行设计，确保其可行性、安全性。第二，在实际施工过程中，桥梁设计人员需要严格按照我国相关部门所推行的，针对于桥梁质量和安全的相关规范来进行设计工作，对于不同等级的桥梁设计，应严格按照相关技术指标来进行桥梁荷载设计工作，这样才能够确保桥梁后期运营使用后，所呈现出的结构强度以及结构稳定性更加科学合理。第三，桥梁设计过程中，外业调查要详细具体，要准确调查清楚现有交通量及大型车辆所占比重，预测未来在桥梁使用年限内的交通量及车辆荷载，同时，桥梁范围内及上下游的地质情况要勘察清楚，地勘资料要详细准确。第四，桥梁设计过程中需要保证其经济性以及适用性，同时需要在此基础之上，对桥梁设计过程中的相关技术，根据实际施工现场来进行改进，使整体质量能够在原有基础之上得到提升。力求能够在保证桥梁安全性、经济性的同时，有效提高桥梁整体的稳定性以及使用寿命。
3.桥梁荷载设计存在的问题
3.1工作人员素质能力参差不齐
在现有的桥梁设计工作中，从业人员其设计能力在部分环节中体现出不足。有些人员在进行实际设计工作时，大多数都是照搬其他桥梁设计成果，甚至是完全套用其他设计成果，并没有结合自己所设计桥梁的实际情况进行设计，因此根據不同环境、地震带、地质条件以及施工设备和施工技术来进行桥梁设计的原则没有得到体现，所以桥梁质量问题频发。桥梁荷载设计出现问题，有很大一部分原因也是因为如此。有些设计人员因为其自身水平不高，所以在实际设计过程中，针对于结构强度设计以及安全稳定设计并没有予以足够的重视，甚至有些桥梁设计人员在设计过程中将美观性作为主要设计目标，这样设计出的方案，其合理性以及可行性都非常低，而且还会额外增加施工成本及施工难度。现在有些桥梁设计人员的相关设计经验严重不足，桥梁设计人员在刚接触设计工作时，或者接触时间较短时，经常纸上谈兵，没有与实际相结合，所设计出来的方案与实际施工完全不能够进行对接，施工质量严重受到影响。
3.2施工设备与技术准备工作不充分
在进行桥梁荷载设计过程中，针对于施工人员来讲，其工作过程中的能力高低以及重视程度，都会导致桥梁荷载设计质量受到影响。同时在荷载设计过程中，应考虑到具体的桥梁施工方案，需将施工设备与施工技术纳入到其中进行考虑，这样才能够更好的优化设计方案。但是部分桥梁设计人员在针对于桥梁荷载设计时，并没有将其纳入到其中，所以严重忽视了实际的施工技术与施工设备能否完成其相应的设计方案，最终导致桥梁设计方案难以得到有效执行，相应的桥梁结构的功能性能都不能够得到最完美的发挥。
3.3材料选择不够合理
在进行桥梁设计时，结构材料的选择对于荷载作用的发挥会产生至关重要的影响，如果在建造桥梁过程中所选用的结构材料，其质量没有达到相应的标准要求，那么即使相应的设计工作合格且结构合理，最后所呈现出的桥梁结构，其强度也难以达到要求，最终导致桥梁的设计荷载作用难以得到发挥，桥梁整体承受能力下降。所以在这个过程中，设计人员应当根据桥梁具体的建设要求来进行相应的计算，在整体承载能力计算的基础之上，对相应的材料强度来进行严格明确，从而确保所选的结构材料能够在桥梁运营使用过程中完全满足相应的荷载设计要求。
4.桥梁荷载问题解决措施
4.1提高整体性设计效果
对于桥梁荷载设计过程中所出现的相关问题，可以通过提高整体性设计效果予以部分解决，因为在整体性设计过程中，通过综合考虑整个设计及施工过程来提高整体性设计效果能够保证各受力结构构件及非受力结构构件，在实际桥梁运营使用过程中形成统一的模式，相互之间产生联系，不会再出现其他灾害以及人为事故时出现脱落等状况。实现整体性设计需要保证各结构在实际设计过程中，其布置都要在相应的几何尺寸范围内以及质量要求下来完成，同时各结构构件自身的刚度、强度以及对应性规格都需要进行确保合理准确。
4.2桥梁桥墩延展性提升
桥梁的荷载作用发挥大多数体现在桥墩方面，因此为了保障桥梁的荷载能力能够得到提升，需要针对于桥墩来进行更多的设计分析。桥墩的延展性提升，对于桥梁整体荷载作用的提升，具有非常重要的意义。延展性能够使桥墩在强震作用下拥有更高的稳定性，稳定性主要是通过桥墩自身的延性以及塑性铰所产生的，能够在面临地震以及其他震动灾害时，将传递到桥墩身上的能量进行消耗掉，降低对桥梁桥体的损害，提高桥梁的安全性。
4.3加强从业人员素质，实现科学合理设计
对于桥梁荷载设计工作来讲，从业人员在设计过程中所展现出的素质与能力高低对于实际设计结果会产生非常严重的影响，因此为了确保桥梁设计工作的质量，需要有针对性地对从业人员进行相关的培训，对于已经从事桥梁荷载设计的工作人员则需要进行考核以及审核，确保其相应的素质能力以及技术能力达标。而对于那些初入工作岗位的从业人员则需要进行严格的培训，培训结束之后需要对其技能水平进行考核，考核合格后方可进行相关设计工作。而桥梁荷载设计随着时代的不断发展也在不断进步，所以也需要定期开展相应的培训课程，针对于新技术以及新理论来进行讲解指导。除此之外，还需要提升桥梁设计人员的安全意识，确保其在桥梁设计过程中能够将安全因素作为首要考虑因素。
4.4加强设备与材料的管理
对于荷载作用的发挥来讲，施工设计过程中相应技术设备的运用以及材料的选择所产生的影响也非常巨大。在实际桥梁荷载设计过程中，需要将施工设备选择以及施工技术及方法选择纳入到其中，针对于具体的施工要求以及桥梁等级选择相应的施工设备和施工技术方法。在桥梁设计过程中，桥梁结构自身的结构材料的选择，对于荷载作用的发挥会产生直接作用，因此需要选择满足于桥梁荷载作用发挥的施工结构材料，对于不合格的施工材料以及技术设备要及时进行清除，确保桥梁荷载设计能够完全符合桥梁设计及施工要求。
5.结束语
桥梁荷载问题对桥梁的整体安全稳定影响作用极大，因此在设计过程中需要针对荷载问题进行深入的研究分析，从材料设备技术，人员以及设计方案等方面来着手，全面提升桥梁荷载设计工作质量。随着时代及科学技术的进步，针对于桥梁荷载问题的解决会越来越完善。
参考文献：
[1] 付宏伟.分析桥梁设计中的荷载问题及处理措施[J].黑龙江交通科技，2017（12）：131-132.
（作者单位：北京建达道桥咨询有限公司）
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