哈喽小伙伴们 ，今天给大家科普一个小知识。在日常生活中我们或多或少的都会接触到桥梁结构设计（公路桥梁结构设计你不得不知道的六大要点） 方面的一些说法，有的小伙伴还不是很了解，今天就给大家详细的介绍一下关于桥梁结构设计（公路桥梁结构设计你不得不知道的六大要点） 的相关内容。
桥梁结构设计(公路桥梁结构设计你必须知道的六个要点)
(资料图片仅供参考)
桥梁结构设计的任务是以最经济的方式满足结构的功能要求，使桥梁结构在施工和使用寿命期间能承受各种预期荷载。桥梁在建设和使用过程中，会受到环境和有害化学物质的侵蚀，承受车辆、风、地震、疲劳和人为因素等外部作用。同时，桥梁所用材料的性能也会不断退化，导致结构各部分的损伤和劣化。
大量的病害实例也证明，除了施工和材料的原因，影响结构耐久性的决定性因素是设计缺陷。桥梁安全性和耐久性差的现象，不仅仅是施工方面的问题，在桥梁设计领域，尤其是桥梁施工和使用寿命的安全性方面，还有很多需要改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是构件和连接的结构分析和设计，采用规范规定的安全系数或可靠指标来保证结构的安全性。
满足结构混凝土耐久性的基本要求。
近年来，许多桥梁倒塌严重，造成了许多人间悲剧。调查分析结果表明，许多事故是由于设计不规范或施工中质量控制不到位造成的。施工偷工减料，工程腐败，设计态度不严谨，计算错误等。都是造成桥梁安全隐患的重要因素。目前桥梁设计的耐久性设计往往只作为参考值，而不计算其应有的安全使用寿命，也不会对桥梁的耐久性进行一系列的试验研究。这种现象在一定程度上导致了桥梁事故频发、结构性能差、耐久性差的严重后果，也背离了国际上重视桥梁结构耐久性、安全性和适用性的发展趋势。
提高混凝土本身的耐久性是解决混凝土结构耐久性的前提，而基础混凝土的耐久性主要取决于混凝土的材料组成，其中水灰比、水泥用量、强度等级对耐久性影响较大。《桥梁规范JTGD62》明确规定了不同服役环境下结构混凝土的基本要求，对影响混凝土耐久性的更大水灰比、最小水泥用量、最小强度等级、更大氯离子含量、碱含量等做出了限制。这些是《桥梁规范JTGD62)》对公路桥涵耐久性设计的基本要求，设计时应遵循。
增加钢筋混凝土保护层的厚度。
钢筋混凝土是由钢筋混凝土组成的复合建筑材料。钢筋混凝土外缘到混凝土表面的最小距离称为保护层厚度。钢筋保护层的主要作用是满足混凝土构件的受力需要，保护钢筋不受腐蚀，保证结构的正常使用。一般来说，只有保护层的混凝土碳化，钢筋表面的钝化膜被破坏，钢筋才会生锈。混凝土保护层的厚度直接关系到结构的使用寿命和安全。
现行国家规范将钢筋混凝土钢筋保护层厚度提高了一个等级，这说明钢筋保护层对结构的耐久性、安全性、抗腐蚀、抗碳化和耐火性有着重要的作用。钢筋混凝土的碳化深度与使用时间成正比。受碳化影响的混凝土表面强度和密实度降低，使水蒸气或其他有害气体容易侵入混凝土。当保护层完全碳化后，水蒸气或其他有害气体会直接侵蚀钢筋，钢筋就会生锈。保护层越薄，碳化的时间表越短。钢筋表面锈蚀产生膨胀力(其膨胀力一般在混凝土体积内增加2 ~ 4倍)，锈蚀形成向外膨胀力，使混凝土保护层开裂，使气体直接渗入并侵蚀受力钢筋，影响结构安全和使用寿命。
因此，增加钢筋混凝土保护层厚度是保护钢筋不受腐蚀、提高混凝土结构耐久性的最重要措施之一。鉴于此，《桥梁规范JTGD62》给出了钢筋混凝土保护层的最小厚度，但与国际上较为通用的设计规范相比，还是有点落后。在设计中增加钢筋混凝土保护层的厚度，对提高混凝土结构的耐久性是非常有利的。
加固结构钢筋
一般来说，混凝土结构的任何损伤和破坏都是混凝土首先出现裂缝，裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。另一方面，裂缝的存在会增加混凝土的渗透性，为侵蚀和破坏的逐步升级以及混凝土耐久性的不断下降提供了通道。当混凝土出现裂缝时，侵蚀速度会大大加快，形成恶性循环，导致混凝土结构的耐久性进一步恶化。因此，预防和控制混凝土裂缝对提高混凝土结构的耐久性非常重要。
控制混凝土裂缝，除了按规范要求将工作裂缝控制在正常使用的极限状态外，更重要的是采取构造措施，控制混凝土施工和使用过程中的大量非工作裂缝。《桥梁规范JTGD62》突出了加强水平抗缩钢筋和箍筋在裂缝控制中的作用，提高了水平抗缩钢筋的配筋率和箍筋间距。其指标高于旧桥规范，是防治收缩裂缝的重要构造措施。
提高后张预应力钢管的灌浆质量
后张预应力钢管的灌浆质量是影响预应力混凝土梁耐久性的关键因素之一。《桥梁规范》JTGD62规定，预应力钢管灌浆用水泥浆的抗压强度不应低于30MPa，其水灰比应为0.4 ~ 0.5。为了减少收缩，《混凝土结构耐久性设计与施工指南》CCESO 1-2004认为，预应力钢筋的锈蚀会导致结构的突然破坏，事先不易发现。在耐久性设计中应特别注意，并采取多种防护措施。因此，对于可能遭受氯化物腐蚀的预应力混凝土结构，预应力筋、锚具、连接器等钢构件应采用环氧或锌涂层，后张预应力体系的管道必须具有密封性能，不应采用金属螺旋管，而应采用密封性能良好的高密度塑料波纹管。同时，管道灌浆材料和灌浆方法应事先通过试验验证，尽可能减少浆液硬化后形成的孔隙，采用true 空灌浆。如有必要，可在灌浆材料中加入适量的防锈剂。
在结构中局部使用防腐材料。
目前，我国修建了大量L = L6 ~ 25m多跨现浇连续钢筋混凝土箱梁结构的桥梁。因为普通钢筋混凝土结构是一种不可避免会带裂缝工作的结构，在负弯矩区总会出现负弯矩裂缝。考虑到负弯矩区的裂缝是一种开口向上的“V”型。裂缝，桥面水容易渗透，长期锈蚀后，负弯矩钢筋的锈蚀是应该注意的问题。近年来，从国外进口的环氧涂层钢筋已在国内生产并应用于一般钢筋混凝土负弯矩区的钢筋，这对于保证结构的耐久性无疑是一件好事。例如，英国、美国等国家的调查发现，锚头区域存在钢丝腐蚀问题，甚至发生桥梁坍塌事故。因此，张拉后用环氧树脂砂浆封堵锚头可以有效防止锈蚀。
加强桥面铺装防友谊资源网的水设计
桥面渗水的消除和防渗，都会涉及到桥梁的耐久性，要特别注意。铺装防水层在保护桥面方面起着重要作用，必须精心设计和施工。桥面铺装应采用密实性好的C30及以上等级的混凝土，混凝土铺装中应设置钢筋网，防止混凝土开裂。采用复合纤维混凝土，并在混凝土中添加水泥基渗透结晶材料(柏树)可以达到良好的防水效果。
桥面铺装顶面应设置防水层，尤其是连续梁(或悬臂梁)的负弯矩区段，更应重视防水层的设计。此外，还要加强排水管的设计，特别注意排水管周围的构造细节，加强伸缩缝处的排水设计，防止水从伸缩缝渗入梁内。高速公路桥面铺装的早期损坏和板梁铰缝的渗漏，引起了人们对桥面防水层施工工艺和材料的关注。选择合适的防水层类型，不仅可以起到良好的防水效果，保证桥梁主体结构的安全，还可以延长桥面铺装的使用寿命，降低成本。优秀的桥面防水层应具备以下特征:
1.与桥面混凝土具有良好的粘结性，不脱皮、不脱落。
2.它能与沥青混凝土桥面铺装粘结成一体。
3、防水、耐穿刺，具有一定的抗拉强度和延展性以适应变形。
4.对桥面混凝土表面质量无特殊要求，施工方便易行。
综上所述，安全性不足是桥梁结构设计中亟待解决的问题。发现混凝土结构耐久性失效的原因存在于结构设计、施工和养护的各个方面。桥梁结构的设计方法不仅考虑了设计参数中设计向量、目标函数和约束函数的随机性、模糊性和不确定性，而且考虑了材料和施工质量的不确定性，使设计人员可以用桥梁结构的目标可靠度或失效概率来描述更加科学、定量的安全可靠性，实现安全性、适用性和耐久性的设计要求。此外，还考虑了不同功能的失效概率、失效损失造成的失效损失期望、结构运行维护费用等经济指标，考虑如何以更低的成本取得更佳的经济效益，从而达到经济、合理、美观的设计要求。
