摘要:作为我国交通系统的重要组成部分,道路桥梁的建设对于提升我国的经济发展,提升交通安全运行具有至关重要的作用。随着经济的不断发展,我国交通工具的种类与数量都在不断增长,其产生后果则是增加道路桥梁的实际承载力,会在一定程度上影响道路桥梁的使用寿命。本文论述结构化设计的意义与原则,为提升其实际应用提出策略。
关键词:城市建设;道路桥梁工程;结构设计
道路桥梁的建设具有重要作用,然而道路桥梁的设计具有较强的复杂性,不仅需要对道路桥梁的安全性进行考虑,同时还需要对施工成本进行考量。传统方式虽然能够满足人们最低的设计需求,然而由于其中存在较多不稳定因素,使得道路桥梁安全性能受到较大影响,因此应大力采用结构设计。
一、结构化设计的意义
在传统的道路桥梁建设中,重点内容是对道路桥梁本身的强度进行关注,从而使得道路桥梁的承载力与耐力得到了极大提升。然而就近期的道路桥梁事故而言,主要原因多是由桥梁开裂、桥梁扭曲等引起,进而对道路桥梁的承载力与使用性能造成严重影响。之所以出现上述现象,主要原因在于在工程师进行道路桥梁设计时并未对其耐久性或者使用极限进行重视。在传统的道路桥梁设计过程中,技术人员通常注重道路桥梁布局的合理性,然而并未对道路桥梁进行严格的质量检测与运营维护,因而在实际的使用中时常出现安全事故,对交通与人们的生命构成威胁。同时在确定相应的设计方案后,技术人员通常会对方案的可行性与合理性进行分析,并结合道路桥梁的实际施工特点对方案进行修改。虽然可在一定程度上确保道路桥梁的运行安全性,然而只是单纯的对一种方案进行改良,并未做到多中选优。伴随着科学技术的不断发展,对于现代化的道路桥梁设计提出了更高要求,尤其是对于道路桥梁的耐久性与强度提出更高要求,因而使其设计工艺更为复杂。采用结构化的设计方式则是对道路桥梁的设计方案进行细化,不断的完善设计方案,将道路桥梁的设计视为模块结构,进而开展具体设计,以此来提升道路桥梁的使用寿命,并有效的提升道路桥梁的安全性能。
二、结构化设计的原则
在道路桥梁结构化设计中,应根据道路桥梁的实际负荷来确定道路桥梁的承载力,进而确定最佳的截面类型。道路桥梁施工需要运用多种不同的材料,因此若想有效的提升道路桥梁的质量,应对截面类型进行仔细选择,目前诸多施工单位多选用具有优良结构与重量较轻的截面,以此来减轻对道路桥梁的压力。在对桥梁进行方案设计时,需要对桥梁的支撑力进行重点关注,以确保支撑力可均匀分布,不仅可有效的避免施工材料的浪费,同时还可对桥梁起到更佳的支撑作用。就普遍意义而言,道路桥梁是统一整体,因此在对其进行设计时必须对结构的连续性进行关注,以提升道路桥梁的整体受力性。除此之外,在对道路桥梁进行结构化设计时,还需要依据道路桥梁的实际结构来确定施工材料的选用,例如对于受力较强的结构,施工人员应选用优质的施工材料;对于受力较小的结构,施工人员选用质量合格的施工材料即可,从而实现施工材料与结构的优化配置。在对道路桥梁的结构化设计中还必须遵从科学性原则,即必须依据道路桥梁的实际施工状况进行结构设计,选用最佳的工程配件,在确保道路桥梁整体质量水平的情况下,对构造配件进行优化配置,最大程度的避免道路桥梁发生故障,维护正常的交通秩序。
三、结构化设计在道路桥梁设计中的应用
(一)桥梁防水设计中结构化的具体应用
在对道路桥梁进行设计时,作为桥梁设计的中关键组成部分,桥梁的防水性能直接影响桥梁的使用寿命与运营质量。做好桥梁的防水工作重点在于做好桥梁的防水与排水工作。当雨季来临时,若未对桥梁的积水进行及时的排出,则雨水将会堆积于桥面之上,并且在一段时间后雨水将会通过桥梁的裂缝处渗漏到桥梁内部,对其内部结构产生较为严重的腐蚀,进而对桥梁的正常使用造成严重影响。因此在对桥梁进行设计时必须加强桥梁的防水工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为有效的在桥梁的防水结构中应用结构化设计,施工人员应按照如下内容进行:首先,在施工材料的选择方面,应选择性能较强的材料,例如选用与结晶材料混合的水泥或者复合纤维混凝土等,原因在于此类材料具有较佳的密实性,可有效的提升桥梁的防水性能。其次,在混凝土施工方面,施工人员可在其中加入钢筋网,以此来增强混凝土的刚度,雨水则无法进入桥梁内部,对内部形成良好的保护作用。在对桥梁进行防水设计时,应将混凝土设计与路面设计视为整体,以此可有效的提升桥梁的粘结性,不仅可避免发生脱落现象,同时还可确保桥梁结构具有较佳的延展性与较强的抗拉强度。除此之外,对排水管道进行科学合理的设计,可有效的减轻雨水对路面的腐蚀。
(二)混凝土施工中结构化设计的应用
除桥梁防水外,混凝土施工也是桥梁施工的重要组成部分,为有效的提升混凝土的施工质量,施工人员可选用钢筋混凝土来替代传统型的混凝土材料。所谓的钢筋混凝土是钢筋与混凝土的复合材料。对于道路桥梁的设计而言,技术人员需要在钢筋混凝土外部增设保护层,以此来防止钢筋混凝土受到外界环境的影响而腐蚀,进而使得钢筋混凝土的使用寿命得到极大程度的延长。就目前的道路桥梁发生的具体事故而言,多数是由于未选择适合的混凝土材料以及在混凝土施工中出现偷工减料现象,因此为有效的提升混凝土施工中结构化设计的应用,必须对混凝土的各种配比进行严格掌控。除上述内容外,还需要对钢筋混凝土的厚度与耐久性进行增强,同时还需要对构造配筋进行增强。除上述事故原因外,混凝土的开裂与损坏也会对桥梁的耐久性与安全性造成严重影响,原因在于雨水通过裂缝进入混凝土内部,对混凝土造成严重腐蚀。因此在对混凝土施工进行施工时,需要对混凝土的开裂情况进行严格控制,可通过增加构造配筋的数量来实现上述目标。
四、道路桥梁结构设计中不同计算模型
第一,离散化结构。此种结构可有效的将道路桥梁中的自由程度所拥有的无限性转换为有限性,换言之,此种结构可将道路桥梁的整体结构划分为多个不同的独立结构,使其施工具有较为简化的工艺。
第二,模型化结构。此种结构的工作原理在于对道路桥梁进行设计时需要分析其力学,随后对整体结构进行总结,并掌握其中的规律。对模型化结构进行分析,可有效的对道路桥梁的建设进行指导。
第三,对施工材料进行简化,并对设计内容进行优化。就普遍情况而言,应将施工材料进行理想化的设计,例如对于材料的塑性进行理想化设计,同时也可将概率性与解析式参数加入到荷载中。如此便可简化施工材料在道路桥梁设计中的计算过程,同时也可计算出实际的施工参数,确保计算模型更加有效。
结束语
道路桥梁对于提升经济发展,促进交通发展具有至关重要的作用,因此必须确保道路桥梁施工具有高质量。为实现上述目标,施工人员必须对结构化设计的原理进行熟知,以此才能够有效的运用结构化设计,加强道路桥梁的耐久性与安全性。
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论文作者:陆艳珍
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
标签:桥梁论文; 道路论文; 混凝土论文; 结构化论文; 结构论文; 在对论文; 钢筋混凝土论文; 《基层建设》2017年第22期论文;