摘要:國內經濟水平的提升及科技的快速發展爲公路橋樑設計提供了技術支援，爲此也加快了橋樑建設事業的發展進程。當前社會發展背景下，不僅對橋樑結構設計的實用性與安全性提出了要求，同時對橋樑的美觀程度也提出了更高的要求，應對此，橋樑結構設計者需要不斷的開展橋樑設計研究，以獲取到創新發展全新方向。但是，在當前發展階段中，由於設計規範與各地具體要求的差異性，導致橋樑設計中仍存在着諸多的問題，其中最爲顯著的便是橋樑結構設計的合理性問題。本文中對當前國內橋樑結構設計現狀進行了闡述，綜合分析橋樑結構設計中所存在的問題，並提出優化建議。
關鍵詞:橋樑結構設計；設計問題；優化對策
就橋樑結構設計而言，需要設計者具備較爲豐富的理論知識，以及豐富的工程經驗，避免基於主觀認知的偏差而影響到整個設計的準確性。當前國內橋樑結構設計中，過多的關注橋樑設計的結構強度，而對橋樑結構設計的耐久性與抗震性等缺乏關注，在設計過程中由於缺少全方面的關注，導致整個橋樑結構設計方案存在一定的缺陷，而這種缺陷若不能夠及時的解決，則爲橋樑日後應用帶來風險隱患。針對此，需要橋樑結構設計者不斷的總結工程經驗，並及時更新橋樑結構設計工藝與觀念，不斷優化橋樑結構設計方案，使其符合不斷髮展的橋樑建設需求。
一、國內橋樑結構設計現狀
在橋樑設計整體上分析，當前國內橋樑設計理論與結構構造體系尚不完善，在橋樑設計領域，尤其是針對橋樑施工與使用期安全性問題仍存在着諸多需要改進的地方。橋樑結構設計者首先需要考量的問題是選擇經濟合理且符合安全標準的結構設計方案，其次是結構分析與構建以及連接的設計，並選擇合規範規定的安全係數或可靠性指標，確保橋樑結構的安全性。普遍設計人員更多的關注於規範對結構強度的計算上的安全性需求，但是卻缺少了從結構體系、結構材料、結構維護、耐久性等方面去對結構安全性的考量。綜合以上，可以總結爲當前國內普遍橋樑結構設計存在着片面性的問題，橋樑結構設計考量因素缺乏全面性[1]。
二、常規橋樑結構設計注意事項
常規橋樑結構設計需要關注三個方面的問題，首先，橋樑結構的耐久性問題。耐久性也就是橋樑的使用壽命，從橋樑結構設計方面考量也就是整體結構設計是否能夠確保橋樑未來投入應用中符合預期的耐久性標準。其次，橋樑疲勞損傷問題。橋樑投入應用過程中需要承載車輛荷載以及風荷載，在長期應用中可能在結構內部產生損壞變化盈利，影響到橋樑的穩定性，基於此，在橋樑設計期間，需要考慮到整體結構設計是否能夠承受多種客觀環境所形成的荷載量。第三，橋樑的超載問題。橋樑的超載一方面能夠引發疲勞問題，另一個反面由於長期超載導致橋樑內部損傷不能夠及時回覆，或長久不能恢復，將會導致橋樑在正常負荷載下的'工作狀態發生改變[2]。
三、常規橋樑結構設計所存在的問題分析
（一）橋樑設計耐久性問題
橋樑結構設計的耐久性問題，一方面來自於初期設計的影響，另一個方面來自於施工期間環境與操作的影響。耐久性是評價橋樑建設質量的重要指標之一，在設計與建設期間是否考慮到耐久性原則，將對後期應用效果產生重要影響，一旦耐久性受損，則爲後期修復帶來一定難度。例如，近幾年所發生的大橋坍塌事故，便是由於橋樑使用年限較爲久遠，導致結構材料的力學性有所弱化，結構整體承載能力下降，由此致使大橋出現坍塌。基於此，需要設計人員在設計初期對機構設計中的細節問題加以重視，同時對施工期間可能出現的多種影響因素進行綜合考慮，完善橋樑結構的耐久性設計[3]。
（二）橋樑設計疲勞損傷問題
在不同的地區，橋樑具有着不同的應用價值，但是承受車輛的荷載是所有橋樑需要具備的基礎功能。車輛荷載屬於動荷載，將會在橋樑結構內部形成循環盈利，而橋樑長期受到這種循環盈利的作用，必然會導致其內部結構產生疲勞損傷。另外，在橋樑建設期間，受到多種不確定因素的影響，而橋樑結構的內部材料會存在不均勻或不連續的情況，因此，設計人員在進行橋樑結構設計期間，需要全面的認識到建設期間不確定因素的存在，且這些因素對橋樑耐久性的重要影響。但是，顯然當前國內普遍設計師對這一點原則的關注度不足，導致其不能夠在設計上予以更多的考量[4]。
（三）橋樑結構設計的超載問題
在橋樑投入到實際應用期間，可能存在着多數數據不在原有的橋樑結構設計範圍內，出現荷載超出原定值的情況。超載對橋樑的影響爲，加大了橋樑負載應力的幅度，導致橋樑結構的疲勞損傷等問題。而當前普遍橋樑結構設計是不能夠充分的認識到這一點問題，或不將其考慮在設計範圍內，可能對橋樑結構造成不可恢復的損壞，影響到橋樑的整體質量，甚至是在應用期間出現嚴重的安全事故。例如，武夷山公館大橋坍塌事件、哈爾濱機場高速大橋坍塌事件等，都是由於超載問題考慮不到位所導致[5]。
（四）橋樑結構設計的抗震性能問題
就我國地理環境來看，存在着地勢多樣、山地面積廣、處於環太平洋地震帶上的特徵，基於此，針對我國地勢環境在進行橋樑設計期間，需要考慮到橋樑的抗震功能。地震對橋樑的破壞力非常強烈，尤其是震中地帶，可能會導致毀滅性的傷害。需要橋樑設計者充分考慮到抗震原則，在進行結構設計期間參與抗震工藝設計，同時需要考慮到橋樑施工期間材料的選擇或施工工藝的選擇等。但是，國內普遍橋樑設計僅按照常規橋樑設計原則進行橋樑結構方案的設計，只有針對特殊要求的橋樑纔會考慮到抗震設計，因此，多數橋樑結構設計中並未參與到抗震設計[6]。
四、常規橋樑結構設計優化建議
（一）優化橋樑結構設計的耐久性
針對橋樑的耐久性，國內之前的技術規範中並沒有明確作出規定，設計人員在進行橋樑設計過程中對橋樑的耐久性功能也沒有過多的關注，也就沒有針對耐久性設計的相關方案。在橋樑投入到應用期間，日常維護與檢修也沒有針對耐久性作出具體規範，導致橋樑在應用期間可能基於耐久性不足而出現坍塌等事故。爲改善這一問題，最新推出的橋樑設計規範中，對橋樑的應用年限進行了明確的規定，要求設計人員結合應用期限參與到實際設計中，加強對橋樑耐久性設計的關注[7]。
（二）改善橋樑結構設計的超載問題
當前，國內多數橋樑會在實際應用期間出現不同程度的超載問題，其主要表現爲橋樑超出應用年限而導致的超齡負載以及車流量過大所導致的橋樑超載問題。以上所述超載現象都會導致橋樑結構出現疲勞損傷，影響到橋樑的整體質量與執行效果，極大的降低了橋樑同行的安全性。針對此，需要設計人員在實際設計期間，結合橋樑工程所處的環境與地質條件等，準確的對橋樑執行中可能出現的因素進行分析，應用相關科技手段對橋樑的執行進行模擬操作，以便於對整個設計方案進行調整與優化，確保橋樑結構的設計質量能夠滿足橋樑執行的實際需求。
（三）解決橋樑結構設計的疲勞損傷問題
橋樑在實際應用期間所受到的荷載主要來自於車輛荷載動態荷載，橋樑設計人員需要充分認知到這一點。動態荷載能夠直接對橋樑結構產生作用，爲橋樑結構帶來循環變換的作用力，價值橋樑執行期間所出現的超載現象，導致橋樑在長期應用下出現結構疲勞損傷，而這種損傷可能形成橋樑裂縫或斷裂等。基於此，需要橋樑設計人員在設計階段變成充分考慮到橋樑在長期應用下會出現的疲勞損傷問題，經由對橋樑應用地區車流量與其他環境指標的分析，掌握準確的數據，將其考慮到橋樑的實際設計過程中。確保設計流量能夠符合此地區的最大符合量，並有針對性的對整個橋樑結構的設計進行優化，避免或降低其可能出現的疲勞損傷情況，如此才能夠避免橋樑結構在實際應用期間出現嚴重的不良事故。
（四）優化橋樑結構設計的抗震性
雖然並不是每個地區都會面臨地震的威脅，但是基於地震對橋樑所產生的重要影響，需要將抗震因素考慮到整個橋樑設計中。橋樑是抗震救災期間的主要通道，其抗震性能必須要提升，在整個橋樑設計期間，需要關注避開地震帶與板塊活躍地帶，在橋樑建設地區進行地震動力學分析，根據其分析結果，對結構抗震的薄弱環節予以強化，提升橋樑的整體連貫性。另外，橋臺的設計需要儘量選擇在穩定地帶，加強橋墩的基礎；關注橋樑施工質量，做好細節處理，確保橋樑連接處的穩固性；針對特殊環境在橋樑上架設減震設施。
五、結語
綜合上文所述，橋樑結構設計是整個橋樑設計中的重要環節，其設計質量如何將直接影響到橋樑應用期間的安全性，因此，必須要不斷的優化設計方案，確保橋樑執行的穩定性與安全性。當前國內常規橋樑結構設計普遍存在的情況是缺乏對抗震、耐久性、超載問題的考慮，需要有針對性的優化原有的橋樑設計方案，提升橋樑結構設計的全面性。
參考文獻：
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[5]羅帥，高濤.高速公路常規結構橋樑設計探析[J].中國新技術新產品，2012，08(18):67.
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