桥梁设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇桥梁设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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2桥梁的加固设计

本文针对其出现的桥台整体沉降的病害提出了两个具体加固方案。

2.1方案一

a）在原两侧桥台前1.35m加设双柱式桥墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨径的双悬臂板结构,桥台的支撑作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撑主梁作用，b）铲除后期养护逐年增加的沥青混凝土，以减轻上部恒载，利用液压顶升设备将空心板抬升，恢复原桥面的设计标高。c）在墩顶原铺装层增设一层直径25mm的钢筋网用以承担墩顶负弯矩。d）墩盖梁达到设计强度后，顶升主梁，落梁于墩顶支座上，形成双悬臂结构，完成体系转换。e）将原桥的背墙和侧墙均相应进行加高，原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。

2.2方案二

a）先采用直径为127mm的钻头钻孔，钻孔按梅花型布置，孔间距为1m，钻孔深度为7m，要求钻孔必须穿透原桥的扩基底部，用直径为127mm的PVC管做护壁。b）通过PVC管将直径为110mm，长度为8m钢管桩垂直击打到原桥扩大基础底以下8m处，利用钢管桩加固原有桥位处的地基，通过桩土复合作用共同承担桥梁的上部荷载。c）为了减轻上部的自重，铲除原桥面沥青混凝土铺装25cm，利用液压顶升设备将主梁进行顶升，梁下垫增高度为25cm焊接好的槽钢，同时更换原桥支座。d）待主梁放下与支座紧密结合好后，需对桥台处进行桥面连续的施工，浇筑钢筋混凝土和沥青混凝土，重新摊铺沥青混凝土铺装层。e）原桥台基础周围需做防水封闭处理，以防止其继续渗水下沉。

3设计方案比对

针对前述桥梁病害以及现行桥梁规范，为彻底消除隐患，保证现有桥梁的正常使用，本文拟定了两个加固设计方案。

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设计方法的体现

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桥梁的结构性能的评比

桥梁的安全性和耐久性并不是被动的等到桥梁出现破损甚至倒塌才能够鉴定出桥梁的建设及使用情况，专业的数据评估制度是完善桥梁建设的标准。在国家建立的专业的桥梁检测标准中对使用年代较旧的桥进行检测。对于桥梁的负荷承载标准比较低和桥梁存在隐患的城市桥梁按标准进行技术评价。对于不能够达到建设时所设定的承载量的桥梁及时设置警示标志。桥梁的评比也只是集中在桥梁的几个重要方面，桥梁的变形观测、桥梁路面的线形弧度、剪力、轴力和基准线方向的偏离等等。国家还明确的规定了桥梁各个部件所使用的比例和限定额，在桥梁的施工后各项指标都不能够低于国家的标准。这也就有利于相关部门的审查与判断，数据的使用也预先知道桥梁的建设情况，保证其使用的安全性。

安全性是桥梁建设的根本出发点

质量桥梁建设的生命，桥梁作为沟通城市与城市之间的纽带，保证桥梁的畅通性。车辆行驶在桥梁上更加注重的是其安全性以及舒适型，因此有关部门必须高度重视桥梁的安全。一般的桥梁主桥部分为钢筋混凝土建成，钢索使用预应力混凝土的斜拉桥，建设过程中因地制宜的加筑排水孔，这些措施都是为了保证桥梁的安全性能。安全性是国家和人民都重视的问题，也是桥梁的基本特性，同时也是桥梁使用的意义所在。桥梁的施工、监理等工作也是相互合作关系，施工方需要接受工程师的监督、管理，这是创造监理工作的核心所在。安全性则满足设计的要求，施工工艺以及施工标准也均达标。只有坚持严格的检查，实行严格的责任问责制才能够换来桥梁的安全使用。

耐久性对桥梁建设的重要意义

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注重耐久性设计桥梁的设计、施工建设和使用中，必然会受到来自环境、化学物的侵害，同时，桥梁的主要作用是要承担车辆、行人的重量，地震、疲劳和超载等也必将成为影响桥梁耐久性的必然因素，加之桥梁自身结构和材料的损伤、劣化都无形中造成了对耐久性的影响，虽然目前以拉索的形式来解决此类问题，但依旧不是最完美饿解决办法。从一定程度上说，影响桥梁耐久性最主要的原因还在于耐久性的设计，因此，在现代桥梁设计中，对耐久性的考虑应当被提到首要位置。

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2我国现代桥梁结构设计的注意事项

2.1对于结构的耐久性问题要重视

在我国的桥梁建设过程中，很多时候都缺少建设前期所需要准备、视察及考证等工作，这是一大问题。周围的环境会在很大程度上影响到桥梁的建设和使用，不仅包括由于车辆超载而出现的疲劳情况，还包括桥梁结构本身的老化和损伤。我国从上世纪九十年代有些研究者就针对桥梁结构的耐久性进行了研究，但多集中在桥梁的材料及统计等方面，而对桥梁结构及设计的研究却是忽视的，还缺少以设计及施工人员为出发点改善桥梁的耐久性。设计人员所关注结构的计算方法比较多，而容易忽视总体构造的设计和一些细节处的把握。结构耐久性的设计应该有别于其他普通的结构设计，就现阶段而言，我国桥梁结构的耐久性研究应转变为定量分析而不是传统的定性分析。诸多研究实践表明一座桥梁是否能够安全使用，结构的耐久性发挥了很大的作用，经济性也包含在其中。

2.2充分重视桥梁的超载问题

超载会造成桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，严重的情况下还可能引发结构破坏事故。桥梁的超载不仅会引发疲劳问题，还可能造成桥梁内部损伤难以及时恢复，进而使得桥梁在正常荷载下的工作状态产生一定的变化，将威胁到桥梁的安全性和耐久性。所以设计人员应加强分析超载所带来的严重后果，最大限度的加强桥梁的稳定性。

2.3重视对疲劳损伤的研究

动荷载是桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载的主要方面，其会在结构内产生循环变化的应力，除了会引起结构的振动外，结构的累积疲劳损伤也是不可忽视的方面。在桥梁建设中所使用的材料实际上均匀性和连续性都不是很理想，诸多微小的缺陷夹杂其中，在循环荷载作用下，它们会不断发展、合并进而形成损伤，最终形成宏观裂纹。一旦宏观裂纹没有得到很好地控制，就会产生材料、结构的脆性断裂。疲劳损伤在初始阶段被察觉的可能性比较小，所产生的严重后果却是毁灭性的。所以应该加强疲劳损伤的研究工作。

2.4积极借鉴国外的经验和成果

我国桥梁设计中存在结构使用性能差、耐久性和安全性差等诸多问题，这和现阶段我国的施工质量和管理水平不高是分不开的，但问题已然存在，并且在短时间无法得到有效解决，设计人员对此问题要有一个清醒的认识，在设计时对上述问题充分考虑到，运用恰当的设计方法、恰当的安全系数使桥梁的使用性能达到要求的标准，这才是设计的关键。尤其是桥梁的耐久性和安全性问题与结构体系、使用材料选择不合理、结构细节处理不当有着千丝万缕的联系。针对我国设计中存在的问题应积极借鉴国外的有益经验，PBD就是其中之一。PBD即为性能设计，涵盖了结构设计的众多方面，如变形、裂缝、振动、耐久性等。PBD研究不仅保证了桥梁结构在使用中的安全性，还具有很多优良的使用性能，这其中包括寿命和耐久性、耐疲劳性、美观等。对此，我国应该积极借鉴其优良方面的性能，并结合我国桥梁设计的实际和使用过程中的具体情况来最终寻找适合我国的设计。

3对我国现代桥梁结构设计的建议

总而言之，我们在对桥梁结构的耐久性、疲劳损伤以及桥梁超载问题进行必要研究的同时，还可以把研究面放得更宽一些，诸如结构系统的可靠度、模糊随机可靠度等，这样做的目的都是为了加强桥梁结构设计的使用性、安全性及耐久性。下面就选择几个方面就行分析，希望为研究人士提供参考。

3.1结构系统的可靠度分析

结构系统可靠度分析其实不是一项容易的研究课题，具有一定的复杂性，近年来不少研究者对其从不同方面进行了研究，并且取得了一定的研究成果。例如利用系统系数，主要针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛法应用重要抽样技术最终将结构系统的可靠度计算出来。另外还有研究者对系统可靠度界限进行深入的研究。总而言之，在进行系统可靠度的研究上难度系数比较大，内容也包罗万象。在研究上还是有一定的上升空间的。

3.2在役结构的可靠性评估与维修决策问题

对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它既包括结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等比较基础的理论，还离不开施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等方面的内容。值得注意的一个方面是对于在役结构的可靠性评估的研究，经典的结构可靠性理论也可在此过程中得到更为广泛、更有深度的进步和发展。

3.3模糊随机可靠度的研究

模糊随机可靠度理论研究作为工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，在不断健全的模糊数学理论与方法的推动下，会得到不断的完善和发展。

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2山区公路桥梁与其他建设工程的关系

2.1山区公路桥梁与隧道的关系

山区地形多变，地质复杂，水文特征多变，地面沟壑很多，并且坡度很陡，时而也会有泥石流等地质灾害发生。山区公路受以上条件影响横坡较陡，易受山谷水流冲刷，在U型山谷必须转弯。山区公路桥梁与隧道连接起来是跨越河流，在U型山谷转弯所做的必要措施，也是最好的解决办法，被称为“两桥一遂”方案，设计这种方案需要桥梁和隧道紧密结合。在地形平缓，变化不大的地质条件下可以调整桥台侧墙的高度和长度完成连接，对于地形复杂，隧道明洞无法延伸的情况下，需要增添桩柱式台以及桥梁主梁放置于隧道明洞完成对接。

2.2山区公路桥梁建设与路基的关系

山区公路要适应地形多变环境，需使用错台路基（两端路基不等高）。但是错台路基在需设置转向车道时，很难运用到施工中。由于两端路基不等高需设计半幅桥来进行衔接。当路基一侧要求填土的高度15m左右时，必须综合考虑地质、水文等条件，把加筋挡墙、弃土方案与半幅桥进行比对，来决定最合理的方案。

3山区公路桥梁设计要点

公路桥梁是交通运输领域中不可或缺的重要部分，随着人们生活水平的提高，公路桥梁的设计和管理也应该提高，有一个好的施工质量对公路桥梁的使用和维护起着非常大的作用。山区公路特点地形起伏，地质复杂。山区路线布置的平面、纵向、横向三个方面都被限制，对于山区公路桥梁的设计，考虑到山区的特点，从上部结构设计、下部结构设计来说明。

3.1山区公路桥梁上部结构设计

山区公路桥梁多采用施工容易，造价低廉的标准化，预制装配化结构，而大跨径桥梁方案比较少。山区公路桥梁常采用标准化、装配化桥梁，标准化、装配化跨径一般有16m、20m、25m、30m、40m、50m。当跨径小于30m时，有三种构造分别是空心板、小箱梁、T梁。当跨径为40m、50m时，由于梁的受力特点适于采用T梁。山区公路桥梁没有严格的空间限制，且平面较小的山区公路，会把较高缓和的路段出现在桥上，使用空心板和小箱梁时，架梁的四个支点调平困难，会引起支座脱空，质量无法保证。对于山区公路桥梁标准横断面需采用T梁。当跨径在50m时，山区公路交通运输条件差，场地不能扩大，很难使大型机具进入，50mT梁单片重达150吨，而且架设设备要求很高，难以控制它的运输和安装过程，50mT梁一般不被使用。山区公路桥梁常用标准跨径为20m、25m、30m、40m。

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2我国道路桥梁设计的实践进展

伴随着设计理念的逐渐完善与进步，我国道路桥梁设计实践取得了长足进展。以发展的眼光来看，我国的路桥设计水平与发达国家的先进设计水平之间的差距在逐渐缩小，各地拔地而起的大跨度桥梁、城市立交桥、山区公路与隧道表明我国的路桥工程蓬勃发展。

2.1计算机辅助技术的深入应用与路桥设计水平的切实提高

在路桥设计过程中，利用专业软件的快速优化、仿真分析、算法比较等功能或者计算机辅助设计（CAD）软件，可以大大优化道路桥梁的设计过程。CAD的广泛应用使得平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整等流程自动优化进行，极大解放了我国道路桥梁设计人员的生产力，减轻了他们的劳动强度。目前国内路桥CAD软件的发展呈现“百花齐放”的态势，先后涌现出“纬地三维道路设计系统”“、路线大师”、“EICAD”“、海地”等优秀国产道路CAD软件及“桥梁博士”、“桥梁大师”“、桥梁通”等优秀国产桥梁CAD软件。CAD软件的普及不仅表明我国路桥设计人员的从业水平整体较高，而且表明我国的路桥设计已经初步符合“标准化设计”的现代设计理念。随着快速发展的计算机技术被运用于路桥设计和施工，通过数值模拟与仿真分析，设计师们能够更精准地模拟路桥建造过程中的各种工况、路桥建成后的结构、外观和功能，设施在台风、地震及其他突发条件下的运行表现，路桥设施对周围生态环境的影响以及视觉效果，便于方案在“全寿命周期”的时间尺度内进行综合比较。

2.2智能检测设备和无损检测技术的应用与设计方案细节的动态调整机制

在路桥设计完成、施工完成、投入运行后，对路桥的定期维护和修养就成为保证其使用寿命的关键。智能检测设备和无损检测技术不仅可以使维护人员轻松发现裂缝和伸缩缝，及时进行维修防护；而且这些设备技术还使工程的远程监控管理成为可能，从而降低运营成本。根据“耐久性设计”与“全寿命设计”的理念，运营维护期间发现的问题一般会及时反馈给设计者，以便分析成因，从而在以后的设计中有所借鉴。此外，针对保养维护期间发现的问题，设计师们根据实际情况对设计方案细节往往会进行动态的调整。例如，假设某所桥梁的整体设计寿命为100年，然而各部件的使用寿命并不可能达到100年。根据物料特性，橡胶支座寿命最多为20年，拉索寿命仅为15年，拉索的护套寿命为18年，钢结构的最佳油漆保护期为15年。设计师在对零部件进行替换、修理、加固时应该充分考虑到技术与材料的升级换代，灵活调整原来拟定的加固方案。在传统的路桥设计理念中，设计工作是“一劳永逸”的：随着施工完成、设备投入使用，设计人员的使命就完成了。然而，在引入“动态调节机制”的“全寿命设计”中，设计人员是始终负责的。及时地反馈和调整机制不仅有助于提高设计人员的水平，更有利于维护道路桥梁的使用寿命。

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1.1车辆荷载的效应计算和统计分析在对比、分析各种数据和方案后发现，实际测量正常运行的车队更符合车辆荷载的实测计算。在选择桥型结构时，以效应比值进行分析、统计，相对来说要求就没有那么严格，所以说，主要是计算桥型结构中的简支梁和多跨连续梁。计算简支梁和多跨连续梁的目的是为了控制截面的弯矩和剪力效应，具体的分析步骤如下：①按照国家制定的标准，在不同的桥型结构、跨径、效应等计算的效应容本中，抽取一定比例的样本。②以一年的运行状况为周期，一百年的周期为设计基准，由公式求得：FM（x）=［F（x）］T=［F（x）］100.取FM（x）的某一分位值除以现行标准车辆荷载效应的计算值，就可以得到设计基准期内荷载效应比值的无量纲参数Ks，这里取FM（x）的0.05和0.95分位值，即取［F（x）］100=0.5和［F（x）］100=0.95计算。2004年，国家在颁布的新规范中废除了四级汽车车队荷载，新规范中规定了公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）。为了使车辆的荷载效应计算更为简便，在精简车辆荷载等级的原则上，删除了车队荷载布载，并对车辆荷载和车道荷载采用了局部效应计算和整体效应的计算方式。

1.2新规范对重载交通车辆荷载的改进分析

1.2.11989规范和2004规范的荷载计算对比在我国2004年颁布的新规范中，确定了桥梁冲击系数是采用结构基频的方式决定的，从根本上改变和制约了1989规范中“桥梁冲击系数中是通过计算跨径来决定的”的要求。针对1989规范中只考虑原材料和跨度的因素，在2004规范中加入了桥型、连接方式和截面等结构基频等因素作为参数，从质量、阻尼、刚度等方面来决定桥梁本质。也就是说，为了更加科学地设计桥梁，只要抓住结构基频的本质，保持基频是固定的，无论桥梁的跨度、原材料和桥型等因素有多大的区别，桥梁本身的动力本质都没有大变化。

1.2.2修订了对桥宽的要求为了使计算更加科学化、明确化，我国在2004年的新规范中加入了针对不同等级的道路、桥梁设计的车速测算，并且在设计桥梁宽度时，依据车速对其进行设计。这样就对我国在1989年的规范中“桥宽主要是依照山岭、平原、丘陵等不同地形的确定和地形本身具有的可改造性来确定桥宽”的规定有了更进一步的说明，使其更加明确。

1.2.3修订车辆荷载的划分随着时代的发展，为了使道路、桥梁更能适应社会和经济的变化，在我国颁布的新规范中，在精简了四级汽车车队荷载的基础上，用公路Ⅱ级和公路Ⅰ级（即分别相当于1989规范中的汽-20级和汽-超20级）来取代和明确车辆荷载的计算方式。为了能够更加简单和科学地计算车辆的荷载效应，改进了车队的荷载布载。其中，车辆荷载是指局部效应计算，车道荷载是指整体效应计算。

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2桥梁设计的注意事项

桥梁设计最主要的是结构设计，而结构设计的关键就在于结构分析的到位与否以及结构方案制定得是否合理，其次是构件与连接的设计，为保证安全性，所有设计都必须采用规范要求的安全系数和可靠指标。在现代桥梁的设计中，不少设计者并没有为了增强结构的安全性，而从设计到施工再到使用整个过程上进行全面综合的考虑。

2.1重视结构耐久性

我国大约从20年前开始重视桥梁结构的耐久性，当时仅仅局限于从材料的角度，利用模拟实验、统计分析进行研究，虽然也取得了不少的成果，但要想与时俱进，在技术上实现飞跃，必须适当地改变思路，从结构与设计上来分析改善桥梁的耐久性。同时要考虑到施工人员的接受度、操作方式和实际完成情况，重视细节处理。在研究结构计算方法时不仅要考虑桥梁总体构造，还要将自然灾害、交通事故等偶然因素包括在内。

2.2对疲劳损伤的进一步研究

桥梁在投入使用后，由于几乎每时每刻都在承受车辆以及风带来的荷载，而这些荷载都属于动荷载，这会使桥梁结构内部的应力不断变换，一般桥梁在建造过程中采用的都是混合材料，其或多或少都会存在一些微小的缝隙，而这些缝隙长期受到变化应力的作用，极有可能逐渐发展、合并，最终形成桥梁表面的宏观裂纹，影响桥梁结构的稳定性，例如在桥梁工程中被广泛使用的钢筋砼，由于其抗拉性能差，往往会出现裂缝，这就是累积造成的桥梁结构疲劳损伤，若不及时有效地采取措施处理和控制，将会造成桥梁结构脆性断裂等灾难性的后果。疲劳损伤在早期是很难被检测和发觉的，所以必须重视这项研究，防范于未然。

2.3桥梁的超载问题

目前国内超载现象屡禁不止，车辆超载对桥梁造成的损害不容忽视。由于超载，作用于桥体结构的荷载应力增大，加剧了疲劳损伤，严重的甚至造成桥梁表面结构被破坏；另外，作为桥梁安全性与耐久性的重要威胁，超载会对桥体内部造成不可逆转的损伤，从而改变了桥梁正常负载下的工作状态，严重影响桥体结构的寿命。

2.4借鉴国外的经验与成果

纵观国内现状，由于施工质量与管理水平不够高，造成桥梁使用寿命较短，维护费用昂贵，安全事故频发。就目前来看，这些现象是有其存在的必然性的，设计人员必须正视这一点。在基础设施条件上，我们与国外是有差别的，在设计时要采用符合国情的安全度与设计方法来调节匹配施工管理与材料工艺，主动且有效地保证桥梁的使用性能。同时，对欧美国家先进的经验和技术成果可以适当地拿来借鉴。特别是在结构体系的选材以及细节处理上，这点在国外做得比较到位，比如欧洲国家在建筑设计上十分重视结构物的性能设计，设计内容会考虑到结构的裂缝和形变、受振动的情况以及美观性、疲劳度等，力求制造出来的成品具有美观、强健、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能。我国应学习并吸取这套结构物性能设计理论，从本质上对建筑结构使用过程中体现出的服务性能进行研究，分析其发生的规律与机理以及该性能受到弱化的原因，从而掌握并进一步开发出适合我国国情的新的结构设计方法与理念。

2.5仿生材料与新功能桥梁的探索

当今的桥梁建造技术主要得益于钢筋混凝土材料的发现和使用，而这亦是源于人类对大自然天然材料库的加工重塑。当初园丁通过对植物根部的探索与观察，受到启发，从而发明了钢筋混凝土材料，对建筑行业带来了极大的推动，在桥梁设计领域更是带来了革命性的转变。材料作为桥梁结构发展不可或缺的因素，需要与时俱进地开发与创新。如今倡导可持续发展，在建造桥梁方面，设计人员应当探寻如何运用现有建筑材料使其发挥最大特性的方法。随着科学的发展，仿生材料作为新生的物资，极有可能对桥梁工程改革发展的未来再一次掀起浪潮，它将完美地对传统钢筋混凝土材料进行改良，若设计精妙，甚至可以取而代之。工程师在设计时应该适当融入些大自然的规律，在提升桥梁使用性能的同时丰富桥体结构。比如利用研究自然界水消融和腐蚀的原理来设计研发桥梁防水材料与涂装层材料；新型蓄光型自发光材料凭借其优良的“自给自足”特性已广泛用于公路标志，设计师可尝试将其运用于桥梁涂装上，结合各种染色料，使桥梁结构白天充满丰富的色彩感，到了夜间可自发光照明，从而取代原始的电力照明，大大降低了能耗，实现了桥梁的可持续发展。

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具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。

暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。

现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。

桥梁安全性、耐久性差的主要原因

1）施工和管理水平低

国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌，已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌，多是由于施工质量没有达到规范和设计要求，典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。

而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化；特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。

2）设计理论和结构构造体系不够完善

在承认施工存在问题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。

许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足，冗余性小；有的计算图式和受力路线不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄；这些都削弱了结构耐久性，会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求，仅用了5～10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题，设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。

不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。

需要改进和努力的方向

1）应该更加重视结构的耐久性问题

桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少，但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。

需要指出的是，很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关，这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上（也即设计上）的缺陷。

国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究，也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的，对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且，长期以来，人们一直偏重于结构计算方法的研究，却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别，目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。

国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失，近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

2）重视对疲劳损伤的研究

桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起结构的振动，还会引起结构的累积疲劳损伤。

由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷，在循环荷载作用下，这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤，并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制，极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到，但其带来的后果往往是灾难性的。

疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题，由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多，亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近20年来，疲劳损伤的研究已进入混凝土结构，但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。

对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言，事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效，例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。

3）充分重视桥梁的超载问题

汽车超载主要有三种情况：其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。

桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。

4）积极借鉴国外的经验和成果

国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差（指与设计期望相比，可归结为适用性能差，包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等）、耐久性和安全性差（包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等）。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关，但平心而论，既然这种现状不能在短期内得到解决，那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提，充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平，采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到，这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。