摘要：現在，國內的橋梁結構設計過程中，一般設計中考慮強度多而考慮耐久性少;重視強度極限狀態而不重視使用極限狀態，而結構在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現，是整個橋梁的關鍵，所以，我們要從設計和結果入手，對橋梁的結構耐久性進行研究。
關鍵詞：橋梁、機構、耐久性、研究
(一) 路橋設計中耐久性設計分析
隨著我國交通建設事業的迅速發展，對于橋梁耐久性問題應有未雨綢繆的思考，因而對其進行研究和采取相應的措施就應格外予以重視。其本質是在注意到“量”的同時，必須注意結構物“質”的飛躍和發展。國內現行規范對橋梁設計提出的要求是適用、經濟、安全、美觀。但是設計中考慮的強度多而耐久性少，重視強度極限狀態不重視使用極限狀態，而機構的整個使用周期中最重要的卻是使用時的性能表現，重視結構的建造而不重視結構的維護。如果在現在的大規模建設中，不認真考慮結構耐久性問題，勢必給將來帶來不良的苦果。在最普遍的意義上，結構的耐久性就是指其維持初始性能(包括安全性、適用性及美觀)的能力。從專業研究及便于量化的角度，結構的耐久性可更具體的定義為：結構在外界環境及其他因素(設計預期的正常荷載，對于突發性災害事件不應多考慮)共同作用下，在同樣(或等效的)的建設和運營維護總成本(壽命周期總成本)下，在設計使用壽命期內，保持預期的安全性、適用性的能力。即耐久性的內涵應包括耐久的長壽命及經濟地耐久。在橋梁勘察設計方面，隨著交通事業的迅速發展，大跨度或復雜的橋型將不斷涌現。高速公路的發展，對橋梁設計亦將提出新的要求。在橋式方案設計中，將有可能利用結構優化設計理論，借助電子計算機選出最佳方案。在結構設計計算中，采用空間理論來分析橋梁整體受力已成為可能;以概率統計理論為基礎的極限狀態設計理論，將進一步反映在橋涵設計規范中，使橋梁設計的安全度得到科學合理的保證。橋梁美學作為時代、民族的文化在某些方面的反映，將愈來愈受到人們的重視：橋梁的面貌將蔚為大觀。橋梁一般講由五大部件和五小部件組成,五大部件是指橋梁承受汽車或其他車輛運輸荷載的橋跨上部結構與下部結構,是橋梁結構安全的保證.包括：橋跨結構(或稱橋孔結構.上部結構)、支座系統、橋墩、橋臺、墩臺基礎。橋梁具體的設計過程按承載能力和正常使用兩種極限狀態來進行。前者是控制結構在喪失服務能力臨界狀態時的承載能力、設計的基本原則是要求荷載效應不利組合的設計值，必須小于或等于結構抗力的設計值。利用荷載安全系數、材料安全系數及工作條件系數來考慮不確定因素作用下的結構總體的安全儲備，是一個半概率的極限狀態設計法。可以認為是對安全性要求的保證。后者控制結構在正常使用狀態時應力、裂縫和變形小于一定的限值，對應于適用性的要求。
(二)橋梁耐久性差的主要原因
引起橋梁耐久性差的主要原因有以下幾點：1、橋面鋪裝破壞嚴重。在車輛(尤其是超載、超限車輛)的長期作用下，尚未達到預期年限的橋面板經常出現凸凹不平或網狀開裂等破壞現象。橋面鋪裝的過早破壞是世界范圍的難題，特別是在氣候寒冷需要采用除冰鹽消除橋面積雪的國家和地區，因為氯鹽侵蝕和凍融破壞的共同作用，橋面鋪裝壽命短、病害嚴重的情況非常普遍。橋面鋪裝損壞的問題在我國也非常嚴重，不僅在早期修建的橋梁中大量存在，而且國內近年來修建的幾座特大型橋梁在運營不到5年就紛紛出現橋面鋪裝損壞的問題，另一方面講，就是由于超載現象嚴重，會在結構內產生循環變化的應力,不但會引起結構的振動,還會引起結構的累積疲勞損傷。由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續的,實際上存在許多微小的缺陷,在循環荷載作用下,這些微小缺陷會逐漸發展、合并形成損傷,并逐步在材料中形成宏觀裂紋。施工單位偷工減料導致施工質量不過關，外多座橋梁的突然破壞與倒塌一般的看法認為當前的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所導致。在橋梁設計領域，特別是關于橋梁施工和使用期安全性的問題還有許多可以改進的地方。結構設計的首要任務是選擇經濟合理的結構方案，其次是結構分析與構件和連接的設計，并取用規范規定的安全系數或可靠性指標以保證結構的安全性。大量的橋梁在遠沒有達到預期使用壽命時，出現了影響正常使用的病害與劣化;特別是一些橋梁在只使用了幾年、甚至剛建成不久就出現嚴重的耐久性不足的問題，這也與施工質量低下有重要關系，對于短期內發生的諸如突然破壞與倒塌，多是由于施工質量沒有達到規范和設計要求，典型的問題包括材料強度不足和施工工藝不合格等，所造成的后果是非常嚴重的。3、結構與構造細節不合理。在許多施工單位中，由于結構與構造細節不合理導致在國內橋梁總體設計方案的比選過程中，一般由地質條件、施工方法、經濟指標等因素來決定方案的取舍，而很少從耐久性的角度來進行分析和評價。例如采用預應力結構或鋼筋混凝土結構，簡支或連續，T型梁或箱梁以及跨徑比例、斷面尺寸的擬定等眾多結構與構造問題，不但影響經濟性，對橋梁的耐久J勝能也有很大影響，評價指標的缺失，可能導致中選方案的結構耐久性能不足，為運營后橋梁出現病害埋下了病根。4、設計標準低。我國公路橋梁荷載標準是經過多次修改逐步提高的，隨著交通事業的發展，舊有橋梁的荷載標準不能滿足當前汽車荷載標準的要求，由此可能導致橋梁耐久性加速劣化，并且由于經濟及社會條件的限制，我國規范在橋梁性能及構造細節設計方面的要求一直較低，也在客觀上影響了橋梁的耐久性。
(三)路橋結構耐久性的設計
橋梁在建造和使用過程中,一定會受到環境、有害化學物質的侵蝕,并要承受車輛、風、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用,同時橋梁所采用材料的自身性能也會不斷退化,從而導致結構各部分不同程度的損傷和劣化。對于路橋結構的設計我們就要從以下幾方面來進行：1、改善橋面鋪裝的抗疲 勞性能, 增強橋梁鋪裝與主梁的結合方式. 在設計中可以從以下幾個方面來進行相應的改善, 橋面鋪裝混凝土中摻入鋼纖維,可以明顯提高混凝土的抗疲勞性能,減少開裂;在預制板頂 增設抗剪連接鋼筋, 可以有效保證橋面鋪裝整體化混凝土與預制板緊密結合, 同時有利于橋 面鋪裝鋼筋網的定位; 橋面鋪裝鋼筋網采用冷軋帶肋鋼筋網, 可以有效提高鋪裝混凝土的強 度和保證施工質量.2、橋面防水層 橋面鋪裝與主梁之間的防水層是防止橋面水滲入主梁的第二道防線.不少設計中僅單一 采用防水混凝土進行防水. 由于防水混凝土屬于剛性防水層, 一旦開裂后防水性能會大為下降.因此,建議采用采用防水混凝土與防水層相結合的雙重防水型式,剛柔并濟,可以有效 阻斷橋面裂隙滲下的水,另一方面還可以加強上層瀝青混凝土與下層鋼筋混凝土的結合.3、主梁的設計。由于主梁是全橋的主要承力構件,一般在設計當中均要進行整體分析和局部分析,重視程度 很高,從理論計算角度均能滿足規范要求.可是在實際運營當中,主梁(主要是箱梁)箱體 內長期大量積水的現象時有發生, 甚至積水灌滿箱體的情況也有發生, 極大地損傷了主梁的 預應力鋼筋和普通鋼筋,使得主梁安全性大大下降.究其原因,很大程度上是對于主梁細節 設計的不到位, 主梁排水構造設置不夠完善, 橋面積水在長時間不能排出橋外時便通過梁頂 裂隙進入箱體,進而在箱體內不斷積累,最終形成箱體內積水.對于箱內水,必須要設置排 氣孔,一方面可以使得箱體內外氣溫相近,減小局部溫差效應引起的局部應力, 設計中須根據具體應力情況,對主要鋼筋空間位置進行統籌考慮。所以，在設計的時候，應該要綜合考慮才使得設計真正的合理、經濟、安全、耐久，這些不僅要積極借鑒國外成功的經驗和做法,還必須認真的總結找出更適合國情的一套設計方法和管理經驗,從公路橋梁設計以及結構體系和構造的角度等;做好耐久性和安全性。
參考文獻：
1、李宏毅、陳朝暉等，結構耐久性應用研究現狀綜述[J].重慶建筑大學學報，2009，(02).
2、張寶全，淺析公路橋梁設計中的安全性和耐久性[J].黑龍江交通科技，2008，(04).
3、張洪濤、魏華，BP神經網絡在混凝土結構耐久性評估中的應用[J].交通標準化,2008,(08).
