摘要:伴随现今我国的经济实力持续提升,交通上的投入也不断提高,而这也体现出交通问题对于我国经济发展的价值意义。交通属于经济发展的重要基础。而必须加强道路桥梁设计工作,才可以使得道路桥梁工程施工中收获更好成效。
关键词:道路桥梁设计;结构化设计;应用分析
1引言
随着我国经济和科技的快速发展,结构化设计对于道路桥梁的建设也起到了非常重要的作用。而其结构化设计时,需要遵守相应的设计原则,如经济性、科学性、整体性等。本文着重分析了道路桥梁结构化设计的原则、计算方法及其应用。
2道路桥梁设计中结构化设计的必要性
道路桥梁之所以可以派上用场,使人们放心使用,主要就是基于其强大的可靠性。可靠性可体现在多个方面,其中,道路桥梁的结构则是体现可靠性的核心部分。在完整的道桥结构中会有许多构件,这些构件会产生抗力与荷载效应。因此,提高道桥可靠性的关键在于结构设计合理,构件分布均匀,产生的抗力与荷载效应可以充分应对各种情况。在一定的“保质期”内,道桥的运行情况取决于设计质量。如果设计合理,道桥就可以在这一时期内令人“省心”,状态稳定,保证车辆安全运行。实现上述目的的关键就在于结构化设计。结构化设计的本质是保证总抗压能力大于综合荷载效应,进一步提高结构的可靠性。结构化设计具有严格数据基础,其主要是通过构建模型达到防患于未然的效果。此外,还要明确道桥的截面承载指标,使结构化设计更加完善,保证道路桥梁的承受力处于最佳状态。
3在道路桥梁设计中应用结构化设计的根本原则
3.1保证桥梁的连续性
随着我国经济建设的不断进步,道路桥梁工程得到了良好发展,因此工程规模不断扩大、工程的难度不断提高,同时我国的交通需求也在不断增长,这使得道路桥梁的承载越来越大,桥梁的自重也在不断提高。针对这种情况,将结构化设计应用到道路桥梁中,能够让桥梁的连续性得到保证,从而让桥梁的承载能力、受力面积、安全性等得到明显提升。另外结构化设计还可以让桥梁整体结构得到优化,从而使用更少的材料完成桥梁建设,有效节省经济成本。
3.2科学性原则
科学性原则是指,合理选择桥梁结构及桥梁横面的配置,从而保证桥梁的有效性和科学性。同时,在保证桥梁的质量的前提下,对道路桥梁的材料及各种形式进行优化,以降低桥梁结构对自身重量的承受力,促使桥梁的结构设计呈现优质化建设,延长了其使用年限,更好地保证人们的出行安全。
3.3综合性原则
综合性原则是指充分将材料和结构的特点进行整合。第一,桥梁结构的不同,位置的作用不同,所需的材料也就有所不同,在实现结构优化的目标的同时,充分考虑具体位置所需的材料特性,选择合适的建筑材料,才能够充分发挥出材料的最佳性能,实现道路桥梁结构的优化。第二,道路桥梁结构化设计时,不同结构的形状导致其受力特点也存在差异。因此,应当结合桥梁结构设计方案,对其相关数据进行统计,以有针对性地进行施工,从而尽可能地完成降低桥梁自身承重力和结构受力均匀的目标,从而保证建筑的质量和人们的出行安全。
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4道路桥梁设计中结构化设计的应用
4.1结构化设计必须要符合混凝土的耐久性标准
混凝土耐久性的设计要求,既与道路桥梁工程施工质量有很大关系,而且和道路桥梁工程使用年限之间存在密切联系。最近这些年,因为混凝土施工过程存在一些偷工减料行为,还有设计未考虑项目整体构造,以及计算错误问题都使工程项目存在较多事故隐患。所以,混凝土结构化设计必须要满足耐久性的相关要求。想提升混凝土结构耐久性,便必须加强混凝土的自身耐久性,要做好混凝土材料配比的相关设计,比如:强度、水泥用量以及水灰比等方面,都会对耐久性产生不小的影响。在《桥规JTGD62》中对于不同运用环境下的结构混凝土要求有着明确要求,有关对混凝土耐久性造成影响的最大氯离子含量、最低强度级别、最小水泥用量以及最大水灰比都进行了限制要求,这属于《桥规JTGD62》中在公路桥涵构造耐久性设计方面的基础要求,在设计过程中需要严格遵循。
4.2道路桥梁防水设计方面的应用
道路桥梁通常都是露天使用的,所以道路桥梁防水设计是最为重要的设计环节之一。同时,道路桥梁的使用年限和质量安全与其防水设计也密切相关。若是道路桥梁在阴雨天无法顺利排水,会导致大量的雨水在桥梁路面上聚集,不仅会给行人的出行带来不便,还会侵入桥梁内部并对其进行腐蚀,从而导致桥梁存在安全隐患。因此,设计人员需要提高对道路桥梁防水设计的重视,通过选择高质量的施工材料(如复合纤维混凝土),并将其科学用于防水层之中,实现道路桥梁防水性能的进一步提升。还可以在混凝土施工时将钢筋网添入其中,以增强混凝土的强度,防止其出现开裂造成雨水渗入。另外,道路桥梁的结构化设计过程中,设计人员应当将桥梁路面及混凝土视为一个整体,便于进行合理设计,从而提高道路桥梁的黏结性和延展性,提高其抗拉强度,防止出现脱落等现象,以延长道路桥梁使用年限,保证行人出行安全。
4.3在混凝土施工设计中的应用
在道路桥梁工程中,混凝土是十分常见的材料。其中,钢筋混凝土融合混凝土的优势与钢筋的特点,堪称道路桥梁工程的“铜墙铁壁”。不过,钢筋混凝土也有其自身的缺陷,如果不加强对钢筋的保护,就会使得外界环境对钢筋质量造成不利影响,形成锈蚀。因此,要铺设有足够厚度的保护层,既可以保护钢筋,又能够提高结构稳固性。简而言之,保护层厚度与钢筋混凝土的性能提升成正比,即厚度越大,性能越有保证。混凝土的耐久性也是衡量道路桥梁工程质量的重要指标。混凝土的耐久性需经受时间的考验,以“持之以恒”的方式保证道桥的安全性与可靠性。如果在混凝土施工设计时没有结合整体工程结构,计算不准确,或者使用不合格的材料,就会给工程带来严重的安全隐患。因此,要加强结构化设计理念,明确混凝土耐久性标准,从严格控制配比入手,将细节做到位,保证整体结构更加耐用,持久。混凝土有许多优势,不过其质量通病同样不容忽视,而且发生频率较高。常见问题就是开裂。混凝土一旦发生开裂,不仅会影响结构防水功能,还会导致水分继续渗透到内部之中,破坏其他部分。为了避免内部结构继续被水侵蚀,就要从源头入手,避免混凝土开裂。可利用结构化设计理念,配置相应的配筋,使混凝土结构开裂现象得到有效改善。配筋的设置要把握好最佳时机,最好是设置于裂缝高发期,就会收到更好的效果。要明确设计方案,建立完善的模型,使道路桥梁的结构设计有严格的依据。通常要结合道桥工程的特点,明确设计理念,将整体结构完整呈现在模型之中,使结构化设计充分进行。
5结束语
综上所述,道路桥梁是我国在经济建设过程中不可缺少的重要工程,结构化设计是道路桥梁施工重要的组成部分,因此需要对结构化设计在道路桥梁施工中的应用进行分析,从而才能真正提高道路桥梁的实用性和经济性。
参考文献
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[3]胡启荣,孙建国.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2018(12):144.
论文作者:范吉高
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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