淺議結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)的應(yīng)用

朱明義

【摘要】道路橋梁工程是國(guó)家的基礎(chǔ)工程，其質(zhì)量的好壞直接影響著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)還關(guān)乎到廣大群眾的日常出行的便利，其存在意義非常重要。對(duì)此，我們必須積極開展道路橋梁的設(shè)計(jì)工作，尤其是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。具體來(lái)講，在開展此項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，身為設(shè)計(jì)工作者一定要認(rèn)真分析所在區(qū)域的交通條件以及地質(zhì)特征等要素，以此有利于更好地展開設(shè)計(jì)工作。筆者以多年的工作經(jīng)驗(yàn)為前提，對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁；結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1、開展結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原因簡(jiǎn)述

在以往開展橋梁設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，人們的思想存在很多誤區(qū)，比如過(guò)于看重它自身的強(qiáng)度，而忽略了它的持久性；看重強(qiáng)度的時(shí)候卻沒(méi)有意識(shí)到它的適用范圍；重視結(jié)構(gòu)布局的時(shí)候，忽略了維護(hù)工作的重要性，很顯然這種錯(cuò)誤的思想會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)存在很多潛在的安全問(wèn)題。在以往開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，一般是按照如下步驟開展的。首先，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)明確方案，此處牽扯到使用的材料以及構(gòu)造和工藝等內(nèi)容；然后，分析結(jié)構(gòu)；第三，借助力學(xué)分析法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且要結(jié)合具體情況不斷修改。此法的缺點(diǎn)在于，只可以明確方案的安全性等要素，無(wú)法使得方案最為優(yōu)化，不符合設(shè)計(jì)的發(fā)展所需，因此結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)理念就開始逐漸被人們所接受。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法一般是以從上向下細(xì)化、模塊化及結(jié)構(gòu)化等程序來(lái)發(fā)展起來(lái)的，總體來(lái)說(shuō)是將設(shè)計(jì)看作一個(gè)單獨(dú)且單一的模塊結(jié)構(gòu)，做具體設(shè)計(jì)及概略設(shè)計(jì)。通過(guò)分析可知，今后很長(zhǎng)一段時(shí)間道橋設(shè)計(jì)工作將會(huì)朝著結(jié)構(gòu)化方向發(fā)展，它是大勢(shì)所趨，是目前最為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方法。

2、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1道路橋梁的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式

在傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)方式中，主要是依據(jù)已有的道路橋梁設(shè)計(jì)方式與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，其中包括工程總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)定、施工技術(shù)的適用、工程材料的選擇等等。然后對(duì)當(dāng)前道路橋梁工程設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)道路橋梁整體結(jié)構(gòu)的適用性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行科學(xué)合理的分析，最后再結(jié)合道路橋梁工程施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、施工的具體流程，對(duì)設(shè)計(jì)方案做出相應(yīng)的修改與調(diào)整。這種類似的、傳統(tǒng)的道路橋梁工程設(shè)計(jì)方式有其一定的可取性，但是在工程實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)受到很多方面因素的影響，無(wú)法達(dá)到工程設(shè)計(jì)方案的最高水準(zhǔn)，并且在對(duì)于一部分環(huán)境惡劣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等情況下的道路橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)難度很大。

2.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、科技力量的逐漸增加，在道路橋梁的工程技術(shù)與工程質(zhì)量也不斷得到提升，其中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)給道路橋梁工程建設(shè)帶來(lái)了很大的驅(qū)動(dòng)力，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁工程中的應(yīng)用幫助解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式中存在的缺陷與弊端，不僅是在工程質(zhì)量與工程技術(shù)上有所進(jìn)步，也在道路橋梁的適用程度與適用范圍上有所進(jìn)步，同時(shí)依然也保持著道路橋梁工程的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的運(yùn)用方式具有便捷性、直觀性、科學(xué)性等現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)。相較于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)可以非常便捷的為道路橋梁工程建設(shè)提供先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方式，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)據(jù)圖表的展示方式也顯得更加直觀，而結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)歷史道路橋梁工程的分析，對(duì)新的工程進(jìn)行修改與完善，可見這種設(shè)計(jì)方式比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式更加科學(xué)合理。

3、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中常用的解法分析

在開展路橋項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，一般使用如下的幾種解法。

3.1.1網(wǎng)絡(luò)搜索

該方法較之于別的方法來(lái)講，更加直觀易懂。具體來(lái)講，它是把范圍之中的問(wèn)題合理的劃分，此時(shí)它們就會(huì)以很多網(wǎng)格點(diǎn)的形式存在，而這些點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)計(jì)，此時(shí)我們就可以依據(jù)設(shè)定好的規(guī)律以及步驟搜索了。使用該方法能夠確保我們以最短的時(shí)間獲取所需的網(wǎng)格點(diǎn)。在使用該方法的時(shí)候，先要將其中的一個(gè)變量固定好，然后依據(jù)從大到小的次序分析其他的變量，此時(shí)就可以確保全部網(wǎng)格點(diǎn)都能夠符合規(guī)定，進(jìn)而幫助我們更好的獲取所需的數(shù)據(jù)，獲得最佳解。

3.1.2求解函數(shù)

假如想獲知函數(shù)的極數(shù)值的話，就要把之前的不等式轉(zhuǎn)變?yōu)榈仁?，而且按照特定方法將其中的變量消掉，此舉能夠?qū)⒛繕?biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閮H僅包含單一函數(shù)的等式，進(jìn)而運(yùn)算目標(biāo)函數(shù)，此時(shí)就能夠得知函數(shù)中的極限數(shù)值了，該方法的優(yōu)勢(shì)較為明顯，因此被大范圍使用。

3.1.3圖解

該方法的使用頻率非常高，尤其是被大量的用到二維橋梁設(shè)計(jì)工作之中，在具體的設(shè)計(jì)的過(guò)程中其牽扯到兩個(gè)變量。具體來(lái)講，它是把一個(gè)變量看成是豎向坐標(biāo)，另外的看成是橫向坐標(biāo)，結(jié)合兩點(diǎn)就能夠制作出有著特定約束性質(zhì)的圖形了。而且能夠依次得出這兩個(gè)界限被約束的范圍，進(jìn)而在這一范圍內(nèi)做出這一函數(shù)的等值線。這時(shí)設(shè)計(jì)者看到所做出的等值線和所約束范圍的邊線之間存在著相切的關(guān)系，并且這一目標(biāo)函數(shù)就是等值線和范圍邊界的切點(diǎn)。

3.2同態(tài)設(shè)計(jì)法在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

把設(shè)計(jì)中原本的不等式約束變換成等式約束，這樣做的主要目的是為了縮小設(shè)計(jì)空間的可行性。從總體上來(lái)看，該方法獲取的解較之于原解有著很多不完善的地方，不過(guò)它仍舊被大量的運(yùn)用到當(dāng)前的道橋工程設(shè)計(jì)工作之中。這主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)使用此種算法的話可以確保運(yùn)算更加簡(jiǎn)單。

3.3結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例分析

對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)人員來(lái)講，要想從總體上功能把控結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，就應(yīng)該認(rèn)真分析它在橋梁工程中的存在意義。在開展具體的設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，身為設(shè)計(jì)人員，要認(rèn)真分析設(shè)計(jì)思想，合理使用計(jì)算方法。同時(shí)，還要結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)時(shí)期的具體需要，合理運(yùn)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)理念。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用相較于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式有很多方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國(guó)道路橋梁工程技術(shù)有很大的幫助，也對(duì)我國(guó)道路橋梁工程建設(shè)有著非常顯著的貢獻(xiàn)，但同時(shí)也無(wú)法完全舍棄傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，很多基礎(chǔ)設(shè)計(jì)仍然要沿用到傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。因此，想要在道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中取得更加傲人的成績(jī)，就需要以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式為參考，結(jié)合現(xiàn)代化科技發(fā)展對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)理念做出科學(xué)合理的創(chuàng)新。

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