山东通惠交通工程咨询有限公司山东济南250100
摘要：近年来人们生活水平的提高，车辆保有率也不断提高，这对我国的桥梁设计工作提出了更高的要求。在公路桥梁设计的总体设计中，中小跨径桥梁占据相当大的比例。健全中小跨径桥梁的设计，对于桥梁设计使用功能的强化具有十分重要的意义。出于提升交通效率和保障交通安全的考量，对桥梁开展科学化设计具有相当关键的意义。本文就桥梁设计中的荷载及安全性问题展开探讨。
关键词：桥梁设计；荷载；安全性；耐久性
引言
桥梁作为我国公路交通网络的重要部分，对人们的出行安全有着至关重要的影响。要充分发挥桥梁工程的功能效用，必须做好相应的桥梁设计工作，为桥梁工程的施工作业提供有力依据。但在以往的桥梁设计过程中，很容易出现各种各样的问题，这对桥梁工程耐久性和安全性带来了比较大的影响，不利于桥梁工程建设事业稳定发展。在桥梁设计过程中，荷载问题和安全性问题密不可分。基于此，本文综合考虑二者之间的关系，对桥梁设计工作进行探讨，以保证桥梁系统能够安全平稳运行，保障出行安全。
1桥梁设计的荷载标准
在实际工程设计中，经常存在内容混淆不易区分荷载的现象，需要依照相关要求开展合理的判断。以《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ11-2011）里的汽车荷载模式为例，城一B、城一A级都选择单一集中荷载加均不荷载方式进行计算，此模式同《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60―2015)里的要求相吻合。然而在实际操作过程中，当桥梁跨径处于20米不衔接的状况时，城一A车道在连续弯梁的荷载计算方面会形成显著影响，具体包含了：计算支点水平力、反力以及扭矩后的取值。当选择好荷载模式后，应当对荷载执行相应的折算，以便能够对城级荷载的相关标准加以推求。在分片部位简支梁上，荷载不衔接体现出来的作用较小，但是会对连续弯梁和整体截面形成显著影响。同桥梁上部荷载比值相比，加载的总长度同车道荷载取值呈现出十分紧密的内在关联性，极有可能造成桥梁下部荷载幅值呈现出显著的上升效果，该结果同下部安全度超过上部安全度的原则吻合。
2荷载分类
（1）永久荷载，指的是在桥梁的设计、施工以及使用过程中，较少地受外界条件的影响，数值变化较小并且较为稳定的荷载类型。（2）可变荷载，指的是在桥梁的设计、施工以及使用过程中，数值大小随着使用时间的推移呈现出有一定规律的变化并且可以测算出来的荷载类型。（3）偶然荷载，指的是在桥梁的设计、施工以及使用过程中极少出现，但一旦出现就会带来巨大影响的荷载类型，常产生自物体撞击。
3桥梁设计常见荷载问题及处理措施
3.1桥梁设计的汽车荷载问题
在桥梁荷载设计环节，可变荷载当中重要性最高的构成因素即为汽车荷载。其主要包含了2个部分，即车辆以及车道荷载，这可以被划分成公路Ⅰ、Ⅱ级两类。其中，车道荷载主要包含了均布以及集中荷载2个部分。车道荷载是在桥梁结构整体性计算过程中发挥作用的，例如主梁、主桁架以及主拱等计算。在此过程中，有一个重要原则：车道以及车辆荷载共同形成的效果绝不能叠加。而集中荷载标准值仅仅对相应影响线峰值产生某种作用，而在车道荷载方面，其均布荷载标准值要求能够布满同号影响线，让结构尽可能暴露出最不利效应点。在确定横向布置的车道荷载数值以及车辆荷载的最大车道数值时，一定要严格依照设计规定的要求，确保设计数值必须不超过规定所限制的车道数界限。如果横向车道超过2道，需要把布置车道数计算后的数值乘以横向折减系数，假如最终的数值相较于2道车辆计算的结果更小，则最终应选择2车道。除此之外，需要将纵向折减在长跨桥梁上形成的汽车荷载纳入考量。当连续结构为多跨时，需要以最大跨径在整个结构上形成的汽车荷载加纵向折减后的结果进行计算。
3.2重视疲劳损伤
在设计阶段要重视各类荷载作用带来的疲劳损伤。疲劳损伤导致的桥梁坍塌事故已经发生过多起，针对这一问题不应只着眼于桥梁结构本身，更要注意把控每一个施工步骤，高标准完成施工。针对疲劳损伤的研究，要重视改善桥梁的疲劳性能和动态性能。
3.3桥梁设计的人群荷载
桥梁设计当中的人群荷载，可以在人行道的净宽度里面进行横向布置，而纵向则应当施加在区段里的可以让主梁形成最不利荷载效应的点。人行桥梁的专用人群荷载标准值为3.5kN/m2。依据桥梁计算跨径实际取值的不同，人群荷载标准值也会随之变化，应当依照现实状况因事而定。
4桥梁设计中的安全性、耐久性对策
4.1选择合理的设计方案
合理的设计方案是保证桥梁工程耐久性和安全性的基础和前提，所以选择一个合理和结构设计方案十分重要，尤其是一些结构比较复杂的桥梁工程，比如大跨度桥，结构较为复杂，可控因素也较多，对于标准跨度的桥，需要根据相应标准，具有较低的成本花费，所以标准跨度的桥梁应用更加广泛。
4.2优化工程耐久性设计流程
在进行工程耐久性设计过程中，设计人员需要在破坏概念理论支持下计算混凝土结构的寿命，整个过程要参考混凝土的时间性能及承载性能。在进行工程总负载计算时，设计人员要充分考虑自然环境对桥梁工程整体结构的影响，对于工程总体性能的确定，需要结合桥梁工程的密实性、承载力及表面平整度进行综合考虑。在确定混凝土耐久性参数过程中，需要对静态和动态的性能参数进行有机结合。同时，需要在基于桥梁外部环境的基础上进行工程耐久性设计，采用增强钢筋抗腐蚀性、混凝土劣化补强等方法进行工程耐久性参数设计，使混凝土结构体系得到及时优化，有效保障桥梁工程整体的安全性及耐久性。
4.3完善相关制度
首先就需要完善相关制度，对桥梁设计方面的标准规范加以完善，建立起一套完备的管理系统，根据国内外先进优秀的理论，用理论指导实践，并建立起较为健全的管理体系。根据国内外的先进理论，需要先充分了解桥梁的结构、振动以及疲劳性等问题，考虑桥梁结构后期存在的问题，比如桥梁会产生超载问题，以及桥梁超载会对社会经济产生的影响，从而保证桥梁具有耐久性，能够满足今后日益增长的交通需要，保证桥梁有一定的承载力度。
4.4提高桥梁工程施工的合理性及科学性
在桥梁工程施工过程中，需要做好混凝土配合比试验和检验工作，确保混凝土配合比参数的科学性，使其能够充分满足桥梁工程的建设要求，使混凝土施工质量得到有效保障。同时要严格控制混凝土的浇筑高度、温度及施工裂缝，在混凝土浇筑当中要注意均匀搅拌，保证混凝土的密实性，使混凝土施工质量得到有效提升。同时，为降低外界因素对混凝土结构的不利影响，也要积极做好混凝土结构的养护工作，通过科学有效的养护措施，使混凝土施工质量得到有效保障。在进行混凝土养护工作时，要准确把握气候温度的动态变化，根据气候温度的变化采取针对性的防护措施，避免混凝土结构质量受到高温、暴晒等问题影响，并根据混凝土施工情况进行拆模，防止拆模不规范导致混凝土裂缝，以有效保障桥梁工程的安全性及耐久性。
结语
本文结合我国桥梁设计工作现状，提出相应的解决措施；针对桥梁设计过程中的安全性问题，提出了完善管理体制、规范设计方案以及加强施工管理的解决方案。
参考文献
[1]倪成文.桥梁设计常见荷载问题及处理措施[J].居舍，2018.
[2]付宏伟.分析桥梁设计中的荷载问题及处理措施[J].黑龙江交通科技，2017.