桥梁设计理念与技术创新分析

时间:2022-11-17 09:28:53

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桥梁设计理念与技术创新分析

一、注重桥梁结构的耐久性

大约从二十年前我国就对桥梁结构问题给予了充分重视,但当时仅仅是从财力方面进行考量的,并通过模拟试验、统计分析进行了大量研究,也取得诸多成果,但随着时代的快速发展,要想全面适应社会发展需求,就必须要在设计、技术方面实现质的飞跃,不断更新设计理念,并从结构、设计方面来增强桥梁的结构耐久性。在进行结构计算方法的研究时,不仅要对桥梁总体构造给予全面考虑,还要充分考虑到可能发生的各种自然灾害,以及交通事故等偶然因素。

二、加强疲劳损伤的研究

桥梁在投入使用后,由于几乎时时刻刻都在承受车辆、风带来的荷载,这些荷载都属于动荷载,会导致桥梁结构内部应力不断变换。通常情况下,桥梁都是采用混合材料精细建造的,其中难免都会存在一些微小的缝隙,再加上变化应用的长期作用下,这些细小的缝隙很有可能会逐渐发展、合并,最终在桥梁表面形成宏观的裂纹,进而威胁到桥梁结构的稳定性。比如,在桥梁工程建设中,钢筋砼的应用非常广泛,但是由于其抗拉性能较差,常常会出现一些不同程度的裂缝,这些裂缝在不断发展积累过程中,就会导致桥梁结构的疲劳损伤,对这类损伤,若不及时采取有针对性的处理、控制措施,最后就会导致桥梁结构脆性断裂等灾难性,且无法挽回的后果。而这种疲劳损伤在桥梁投入使用早期是很难被发现或检测出来的,所以现代桥梁设计人员必须要重视起这项研究,并探究出科学有效的防范技术。

三、改善桥梁超载问题

当前,国内超载现象层出不穷,在这种背景下,不仅会加重对桥梁造成的损害,也会威胁到桥梁的安全使用,应给予充分重视。主要是因为在超载情况下,作用于桥体结构的荷载应力会随之不断增加,不仅会加剧疲劳损伤程度,严重的还会破坏桥梁表面结构。同时,超载也是桥梁安全性、耐久性的重要威胁,其不仅会对桥体内部带来难以弥补的损伤,还会对桥梁正常负载下的工作状态带来不利影响,进而导致桥体结构寿命不断降低。因此,必须要加强对桥梁超载问题的控制。

四、积极探索仿生材料与新功能桥梁

现代桥梁建造技术主要是得益于钢筋混凝土材料的发现与应用,而这也同样是源于人类对大自然材料宝库的再加工与重塑。当时园丁通过认真、深入的观察、探索植物根部,在从中受到启发后发明出了钢筋混凝土,不仅大幅度提升了建筑行业的发展水平,也为桥梁设计领域带来了巨大的转变。而材料作为桥梁设计、建设不可或缺的因素,也必须要做出进一步开发与创新。如,注重可持续发展,在建造桥梁方面,设计人员应结合现有建筑材料的特点,探究出怎样最大限度的将其特性发挥出来的方法。而在社会科技快速发展背景下,仿生材料这种新型物质的产生与应用,又再一次的推动了桥梁工程的改革发展,其完美的改良了传统的钢筋混凝土材料,若桥梁设计人员能够给予其更精妙的设计,其材料甚至可以完全取代钢筋混凝土。另外,桥梁设计者在设计过程中,还应对大自然的发展规律给予全面考虑,进而在增强桥梁使用性能的基础上,进一步丰富桥体结构。比如,通过对自然界水消融、腐蚀原理的研究,可以设计、研发出效果更佳的桥梁防水材料、涂装层材料。新型蓄光型自发光材料已经凭借自身“自给自足”的优势,在公路标志方面得到了广泛应用,在此基础上,设计师应加强研发,尝试的将其应用到桥梁涂装上,并通过对各种染色材料的精心设计应用,让桥梁在白天充满色彩,而晚上也能够产生自发光进行照明,这样在取代传统原始电力照明后,不仅可以大幅度降低能耗,也有助于实现桥梁事业可持续发展目标。

五、重视国外经验成果的借鉴

就国内外的桥梁建设发展现状来看,很多工程项目都会存在由于施工质量、管理水平未得到科学控制与提升,导致桥梁使用寿命不断降低,维护费用不断增加,安全事故频频发生等状况。在基础设施条件下,我国与国外发达国家还是存在一定差别的,在设计过程中,桥梁设计者应在充分考虑我国国情基础上,采用更合理的安全度,以及更适合的设计方法,对施工管理、材料工艺进行合理调节,有效增强现代桥梁的使用性能。同时,还应积极、适当的引用欧美等国家的一些先进经验与技术成果,尤其是对于结构体系的选材、细节的处理方面,国外在这方面已经取得了显著的成果,如:在欧洲国家在进行建筑设计时,会对结构的裂缝、形变、受震情况,以及美观性、疲劳度等方面给予综合考虑,力求建造出能够集美观、抗疲劳、耐腐蚀等优良性能为一体的桥梁,我国设计者应积极借鉴这种设计理论。

当前,在桥梁技术快速发展带动下,我国桥梁建设水平也得到了大幅度提升,一些大型桥梁的建成使用,也给我国交通运输业提供了极大的便捷。但就目前来看,我国对于现代桥梁的设计,还难以兼顾造型美观、独特与高质量,怎样实现这两点的有效平衡,也是广大桥梁设计者一直关注、探索的焦点问题。而要想推动我国桥梁建设事业的进一步发展,就必须要加强设计理念与技术方面的创新研究。

作者:韩学坤 吴梅玲 单位:锡林郭勒盟乾图交通设计有限责任公司

参考文献:

[1]郭刚.现代桥梁设计理念与技术创新探析[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(17):40-41.

[2]缪望.浅析现代桥梁设计理念与技术创新[J].中国高新技术企业,2015,(8):38-39.