冗余度理念在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、<p>　　冗余度理念在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　周建新1楊自珍2曹佳2</p><p>　　(湖州交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，浙江，湖州，313000)</p><p>　　【摘要】橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定了橋梁的質(zhì)量和運(yùn)行效果，是保障人們 出行安全的關(guān)鍵。冗余度理念在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是我國(guó)橋 梁結(jié)構(gòu)冗余度設(shè)計(jì)水平還有待提高?；诖?，

2、下面木文簡(jiǎn)要分析了冗余度理念在 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以供參考。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】冗余度理念；橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　橋梁是我國(guó)主要的交通形式之一，特別是在復(fù)雜的環(huán)境中，通過(guò)橋梁的搭建 能夠減短行車路程，提高工作和出行的效率。在現(xiàn)代化的發(fā)展中逐漸的擴(kuò)大了橋 梁建設(shè)工程，主要由于我國(guó)人口數(shù)量的增加，機(jī)動(dòng)車的數(shù)量飛速上漲決定的。在 進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要將橋梁結(jié)

3、構(gòu)的安全性作為重難點(diǎn)，因此需要對(duì)整 個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的冗余度進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　橋梁設(shè)計(jì)概述</b></p><p>　　連續(xù)性。近年來(lái)，我國(guó)各地區(qū)交通運(yùn)輸量持續(xù)升高，機(jī)動(dòng)車數(shù)量也越 來(lái)越多，橋梁需要承擔(dān)的荷載也不斷增大，為了保障道路橋梁的耐久性和穩(wěn)定性， 道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，要結(jié)合項(xiàng)目的兵體情況，保持道路橋梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和 一體化，在確保道路

4、橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、均勻受力的基礎(chǔ)上，適當(dāng)擴(kuò)大受力面積，縮 短傳輸路徑，并且為道路橋梁項(xiàng)目施工提供便利，節(jié)約施工材料，提高道路橋梁 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。</p><p>　　綜合性。道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到橋梁結(jié)構(gòu)和施工材料內(nèi)容， 重點(diǎn)分析不同結(jié)構(gòu)形狀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和受力特點(diǎn)，有針對(duì)性地調(diào)整道路橋梁設(shè)計(jì)方 案，實(shí)現(xiàn)良好的設(shè)計(jì)效果，并且對(duì)于道路橋梁結(jié)構(gòu)中的各個(gè)位置，結(jié)合施工要求， 在確保最優(yōu)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，選擇最

5、合適的材料，提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的合理 性。</p><p>　　整體性。道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)注意其整體性，重點(diǎn)關(guān)注道路橋梁 的特殊部位，確保其穩(wěn)固性，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，提升整體道路橋梁結(jié)構(gòu)的承 受能力，在保障道路橋梁質(zhì)量的基礎(chǔ)上，在建設(shè)道路橋梁過(guò)程中合理控制施工成 本，提高其經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　科學(xué)合理性。在橋梁的設(shè)計(jì)中，方案的合理性主要從兩個(gè)個(gè)方面來(lái)體 現(xiàn)：一是經(jīng)濟(jì)的合理性

6、。任何工程施工都要具冇一定的預(yù)算成本，盡量降低工程 預(yù)算，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益，但是在較多的橋梁施工中，沒(méi)有對(duì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行合理性 的設(shè)計(jì)，一些砂石和巖石可以在附近的環(huán)境中發(fā)掘使用，但是較多施工單位為了 便利，沒(méi)冇進(jìn)行就地取材的使用，浪費(fèi)了自然資源，也沒(méi)有節(jié)約工程成本。二是 結(jié)構(gòu)的合理性。隨著人們生活水平的提高，已經(jīng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通越來(lái)越繁 忙，更加大型和載重量較多的機(jī)械設(shè)備中橋梁中穿梭，這就要求橋梁要奮足夠的 承重量和耐久性，那就必須優(yōu)化

7、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用力學(xué)原理，使用預(yù)應(yīng)力等結(jié)構(gòu)提 高橋梁的承重力。但是，我國(guó)的部分橋梁設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中，缺少專業(yè)技術(shù)的 支持，若是偷工減料和縮短施工工期，更加影響橋梁的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)建設(shè)。</p><p><b>　　冗余度理念概述</b></p><p>　　冗余度在橋梁結(jié)構(gòu)體系中占有很重要的地位。橋梁結(jié)構(gòu)的承載力大小與橋梁 結(jié)構(gòu)體系的荷載與再分配能力的大小有正相關(guān)的關(guān)系。如

8、果橋梁結(jié)構(gòu)沒(méi)奮冗余度， 整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的安全系數(shù)也必然會(huì)很低。那么當(dāng)某部分部件遭受破壞的時(shí)候，橋 梁整體的結(jié)構(gòu)就會(huì)受到很大的影響。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)具備合理的冗余度，蘇安全性大 大提高，即使某些部件被破壞，橋梁的整體性能也不會(huì)受到很大的影響。由此可 見(jiàn)，要想切實(shí)提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，必須做好冗余度設(shè)計(jì)。</p><p>　　0前一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的道路橋梁設(shè)計(jì)難度較大，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多設(shè)計(jì) 人員的專業(yè)技術(shù)水平不高，

9、創(chuàng)新能力不強(qiáng)，難以有效應(yīng)用一些新的設(shè)計(jì)理論和防 范。</p><p>　　此外，很多設(shè)計(jì)人員對(duì)于冗余度理念的理解不到位，橋梁冗余度研究及實(shí)際設(shè)計(jì) 水平不高，導(dǎo)致橋梁在建成以后，存在許許多多的安全隱患，使得橋梁得不到冇</p><p>　　效地安全保障。因此，在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們需要合理應(yīng)用冗余度理念，不斷 優(yōu)化項(xiàng)0設(shè)計(jì)方案，確保道路橋梁項(xiàng)B的順利施工建設(shè)，確保項(xiàng)0質(zhì)量，推動(dòng)道 路橋梁快速

10、發(fā)展，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　冗余度理念在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　3.1橋梁各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)冗余度的影響</p><p>　　跨長(zhǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)冗余度的影響。當(dāng)橋梁存在較多的外部橫向連接的時(shí)候， 即使橋梁的跨長(zhǎng)有所區(qū)別也可以實(shí)現(xiàn)相同的冗余度。由此可以看出，所以橋梁的 跨長(zhǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)冗余度的影響較小，跨長(zhǎng)并不是冗余度的主要決定性影響因

11、素。</p><p>　　外部橫向連接類型對(duì)結(jié)構(gòu)冗余度的影響。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)汁的過(guò)程 中，首先應(yīng)該符合荷載最低標(biāo)準(zhǔn)，然后科學(xué)設(shè)計(jì)外部橫向連接的類型，以及橋梁 實(shí)心橫隔板的連接。由此可見(jiàn)，橋梁的安全性和穩(wěn)定性在很大程度上會(huì)受到外部 橫向連接類型以及實(shí)心橫隔板鏈接的影響。需要注意，對(duì)于如果外部橫向連接類 型以及橫隔板有所差異，那么對(duì)于橋梁冗余度設(shè)計(jì)的影響也有差別。</p><p>　　外部橫

12、向連接數(shù)量對(duì)結(jié)構(gòu)冗余度的影響。在橋梁受到破壞的初始階段， 混凝土橋面所受到的損壞荷載很難及時(shí)從梁損壞區(qū)域傳遞到最近的橫向連接部 位。由此可以看出，外部橫向連接的類型及數(shù)量對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的冗余度奮很大的影 響。在橋梁設(shè)計(jì)中，冗余度的大小與橋梁跨度中所包含的外部橫向連接的類型及 數(shù)量有一定的關(guān)系。</p><p>　　3.2橋梁設(shè)計(jì)冗余度的實(shí)現(xiàn)方法</p><p>　　橋梁結(jié)構(gòu)冗余度設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以

13、下基本要求：首先，橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)該以滿足 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求為前提，嚴(yán)格參照國(guó)家相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。按照新產(chǎn)品、 新技術(shù)發(fā)展水平進(jìn)行運(yùn)行，充分利用現(xiàn)有的資源完成工程安全級(jí)別，保證工程實(shí) 際施工效果。蘇次，橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)該因地制宜，從所在地區(qū)的實(shí)際情況出發(fā)，冗余 度設(shè)計(jì)必須切合實(shí)際。例如根據(jù)公路體系中的部分路段滑坡、泥石流、洪水的發(fā) 生概率，制定相應(yīng)路段結(jié)構(gòu)的冗余度。再者，在橋梁設(shè)計(jì)中，最大限度采用連續(xù) 性、整體性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)模式。此外，借鑒國(guó)外

14、的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)和成果。橋梁結(jié)構(gòu)冗余度 設(shè)計(jì)方面的欠缺己經(jīng)是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視的重要內(nèi)容。要想提高冗余度設(shè)計(jì)，除</p><p>　　了應(yīng)該在國(guó)橋梁設(shè)計(jì)案例中不斷增加經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，加大科研力度，此外還應(yīng)該積 極吸收國(guó)際上的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)，這樣我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平才可以得到切 實(shí)提高。然而，冗余度設(shè)計(jì)理念的意義在于當(dāng)橋梁遭遇破壞的吋候還可以確保橋 梁結(jié)構(gòu)的功能性，因此冗余度并不是橋梁設(shè)計(jì)可靠性的判定指標(biāo)。</p&g

15、t;<p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　綜上所述，橋梁是我國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展 有著重要影響，并且為人們的交通出行提供了多種便利。不冋道路橋梁項(xiàng)0的特 點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行結(jié)構(gòu)化改進(jìn)，提高設(shè)計(jì)方案的可靠性和針對(duì)性。在實(shí)際應(yīng)用 過(guò)程中，要根據(jù)橋梁的具體使用功能，并根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)冗余度的影響, 合理進(jìn)行冗余度設(shè)計(jì)。另一方面積極借

16、鑒國(guó)際上的成功經(jīng)驗(yàn)，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中 應(yīng)加大對(duì)冗余度設(shè)計(jì)方法的研宄，推動(dòng)我國(guó)橋梁工程快速發(fā)展。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　?。?】李燕芳.關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題綜述［j］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2013 (13).</p><p>　?。?】鄭本偉.淺析關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題［」］.城市建設(shè)理論研究：電子

17、版，2012</p><p><b>　　.</b></p><p>　?。?】劉立軍.淺析公路橋梁設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及解決措施［」］.民營(yíng)科技，2014 (7).</p><p>　　［4】耿秀華，劉冉，趙誠(chéng)杰.公路橋梁設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性探討［」］.城市建 設(shè)理論研宄，2013 (28).</p><p>　?。?】