淺析結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

【摘要】道路橋梁的結(jié)構(gòu)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵，特別是道路橋梁結(jié)構(gòu)化進(jìn)步方向日益明顯的今天，更應(yīng)該堅(jiān)持結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法，將核心與重點(diǎn)落實(shí)在道路橋梁的核心與重點(diǎn)，在確保道路橋梁結(jié)構(gòu)合理，功能完備，使用安全的基礎(chǔ)上，達(dá)到道路橋梁設(shè)計(jì)的綜合性目標(biāo)。本文探討了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

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

道路橋梁設(shè)計(jì)工作中出現(xiàn)的問題容易影響到工程的質(zhì)量、安全和運(yùn)營，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)作為有效解決這些問題的重要方式，在道路橋梁設(shè)計(jì)工作中的作用十分顯著。隨著交通科技的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)將充分運(yùn)用到設(shè)計(jì)工作中，不斷提高道路橋梁的安全性能，有效延長道路橋梁的使用壽命。

1、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

當(dāng)我們開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，身為設(shè)計(jì)者一定要認(rèn)真遵守如下原則。第一，安全原則，它同樣是最為基本的原則。第二是適用性，它是我們?cè)O(shè)計(jì)的主要目的。第三，經(jīng)濟(jì)，該原則是設(shè)計(jì)的過程中必須認(rèn)真關(guān)注的內(nèi)容。在以往開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，雖說從總體上來看設(shè)計(jì)措施和國家要求之間沒有明顯的不符之處，不過在具體的運(yùn)行的過程中還是有很多的問題存在的，這嚴(yán)重的影響到項(xiàng)目的后續(xù)運(yùn)行。

1.1 科學(xué)性原則

在開展項(xiàng)目施工工作的時(shí)候，一定要認(rèn)真選擇結(jié)構(gòu)形式，以此來保證結(jié)構(gòu)最優(yōu)，保證項(xiàng)目合理。在總體構(gòu)架保持不變的前提下，調(diào)節(jié)它的結(jié)構(gòu)化方位，合理優(yōu)化內(nèi)在結(jié)構(gòu)。此舉會(huì)使得橋梁發(fā)生問題的幾率降低，進(jìn)而確保結(jié)構(gòu)科學(xué)合理。

1.2 簡約化原則

在設(shè)計(jì)的時(shí)候要避免結(jié)構(gòu)過于繁瑣，借助簡化路徑，確保力能夠被合理的釋放，進(jìn)而增加結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度，確保材料用量降低，成本減少，更好的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.3 整體性原則

在開展優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，要切實(shí)將它的優(yōu)勢發(fā)揮出來，只有這樣才可以確保結(jié)構(gòu)的總體性得以更好的體現(xiàn)。對(duì)于那些特殊的項(xiàng)目要著重關(guān)注，以此來確保它的穩(wěn)固性高。借助總體設(shè)計(jì)，使得結(jié)構(gòu)受力水平強(qiáng)化，在保證品質(zhì)不受影響的前提之下，合理掌控橋梁建設(shè)過程中的耗損。

1.4 綜合性原則

在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，要從材料以及結(jié)構(gòu)兩點(diǎn)上分析。首先，對(duì)于橋梁不一樣的位置應(yīng)該認(rèn)真考慮使用何種材料，只有使用的材料正確了才可以確保結(jié)構(gòu)合理，確保品質(zhì)良好。其次，對(duì)于不一樣的受力情況要具體分析，確保設(shè)計(jì)效果良好，實(shí)現(xiàn)我們的預(yù)期目的。

1.5 連續(xù)性原則

最近幾年，我們國家的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，此時(shí)無形之中使得交通量增加，使得道橋項(xiàng)目的總數(shù)變多，運(yùn)行壓力加大。在這種前提之下，要想保證項(xiàng)目的總體性良好，保證它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，就應(yīng)該在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，結(jié)合項(xiàng)目具體情況，確保結(jié)構(gòu)能夠具有較高的持續(xù)性。當(dāng)?shù)缆窐蛄航Y(jié)構(gòu)在受力的情況下，使得受力面積被擴(kuò)大，傳輸途徑被適當(dāng)減小。同時(shí)要擁有合理的結(jié)構(gòu)、有效節(jié)約材料、施工過程足夠便利等優(yōu)勢。在這一基礎(chǔ)上，使設(shè)計(jì)好的道路橋梁結(jié)構(gòu)具備連續(xù)性和穩(wěn)定性。

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

2.1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，必須要根據(jù)具體需求和混凝土作業(yè)規(guī)范來確定混凝土鋼筋保護(hù)層的厚度，保證能夠全面發(fā)揮保護(hù)層的功能，防止出現(xiàn)銹蝕、外露等問題。此外，還需重視混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與耐久性。在開展道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，首先需要科學(xué)選擇混凝土材料，合理規(guī)劃混凝土配比，尤其是明確水泥強(qiáng)度等級(jí)、用量、水灰比等參數(shù)，以確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，在設(shè)計(jì)過程中，還需將各類影響因素考慮在內(nèi)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能，加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性，盡可能降低裂縫的發(fā)生概率，以保證所設(shè)計(jì)出來的道路橋梁結(jié)構(gòu)能與具體使用需求相符。

2.2 道路橋梁防水設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

對(duì)道路橋梁使用壽命來說，防水是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，因此，在道路橋梁設(shè)計(jì)中必須要求做好防水設(shè)計(jì)。在道路橋梁防水層設(shè)計(jì)中，為了獲取較為理想的防水效果，設(shè)計(jì)單位可采用結(jié)晶材料混合的水泥或密實(shí)度高的復(fù)合纖維混凝土，在混凝土施工環(huán)節(jié)中增加鋼筋網(wǎng)，避免混凝土開裂，水分滲入。防水層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)國家相關(guān)規(guī)定確保其抗拉強(qiáng)度、延展性等達(dá)到要求之外，還需要保證防水層和混凝土層之間具有較高的黏結(jié)性，以此避免剝離現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.3 道路橋梁構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)

在道路橋梁實(shí)際使用時(shí)，混凝土通常會(huì)由于多種主客觀原因所致而產(chǎn)生裂縫。一旦道路橋梁出現(xiàn)裂縫，這就為水分滲入到道路橋梁內(nèi)部提供了渠道，進(jìn)而誘發(fā)結(jié)構(gòu)侵蝕情況，同時(shí)更重要的是會(huì)導(dǎo)致道路橋梁穩(wěn)定性與安全性因此而大大降低。另外道路橋梁裂縫還會(huì)對(duì)行車舒適性、安全性構(gòu)成影響。為了避免上述情況出現(xiàn)，道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要做好構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)。首先，設(shè)計(jì)單位要在充分結(jié)合道路橋梁規(guī)模和結(jié)構(gòu)形式，在滿足業(yè)主方要求以及國家規(guī)定的前提下，初步確定出構(gòu)造配筋數(shù)量、結(jié)構(gòu)形狀等，隨后基于成本合理性、構(gòu)造安全性等要求通過計(jì)算機(jī)驗(yàn)證、專家審核等方式最終確定下道路橋梁最佳構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到有效提升混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能的目的。

2.4防崩關(guān)鍵技術(shù)施工設(shè)計(jì)應(yīng)用

防崩技術(shù)在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和體現(xiàn)，可從以下幾方面進(jìn)行說明：（1）橋梁施工中，要精確計(jì)算預(yù)拋高度，以此避免不必要的高度調(diào)整;（2）將合攏段的高差控制在2-3cm;（3）為了避免橋梁底板的鋼筋崩裂，可以先在鋼筋加工場焊接閉合箍筋，形成固定骨架，并和肋板鋼筋焊接到一起，這樣能有效地保證鋼筋的整體性，并降低造價(jià)成本;（4）盡量避免施工中的誤差并精確施工放樣工作;（5）實(shí)際施工中，要保證橋梁中管道之間以及管道底部的混凝土具有較高的密實(shí)度。

2.5在加固施工中的應(yīng)用

施工中的技術(shù)人員要盡可能改善、增強(qiáng)道路橋梁的結(jié)構(gòu)性能。一般情況下使用的兩種方法有體外預(yù)應(yīng)力加固和橋面補(bǔ)強(qiáng)加固方法。除此以外，在工程施工前還要了解施工結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特點(diǎn)，并根據(jù)特點(diǎn)選擇合適的施工技術(shù)，在最大程度上增強(qiáng)混凝土的初始應(yīng)變。加固了道路橋梁的結(jié)構(gòu)，在一定程度上有助于提高道路橋梁的使用壽命，有著重要的應(yīng)用意義。

綜上所述，道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，要從實(shí)際工程項(xiàng)目入手，即在明確研究結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)意義的情況下，找出優(yōu)化控制的方法策略。具體來說，就是根據(jù)不同的道路橋梁結(jié)構(gòu)類型，確定最具效用的模型構(gòu)建與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。事實(shí)證明，只有這樣才能將橋梁工程的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)以及防水設(shè)計(jì)的有效性充分發(fā)揮出來，使其能夠服務(wù)于所處的道路交通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，最終滿足各行各業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所提出的安全穩(wěn)定需求。

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作者簡介：

馮治林（370782198512124799），山東濰坊。