摘要:就道路桥梁设计而言,是一项系统、复杂的工程,需要将其桥梁适应性、施工安全放在同等重要的位置。在新形势下,传统道路桥梁设计方法已无法满足时代发展的客观要求,无法准确把握桥梁结构布局中各不确定因素,极易导致设计的道路桥梁结构存在隐患问题。针对这种情况,在道路桥梁设计中,相关人员必须优化利用结构化设计,提高桥梁结构整体性能,避免投入使用中坍塌事故频繁发生,提高其运营效益。
关键词:结构化设计;道路桥梁设计;应用
1结构化设计在道路桥梁设计中的重要性
道路桥梁设计是一项系统性和综合性较强的工作,在对其结构进行设计的时候,一般都是参照以往的设计经验,制定初步的设计方案,确定桥梁结构类型、结构大小、结构材质等,然后根据桥梁结构特点,对其受力情况及进行分析,以保证桥梁结构的稳定性为基础,对设计方案进行优化、调整,提高桥梁结构设计的科学性,满足道路桥梁实际建设要求。这种设计方法虽然能够有效保证桥梁结构的安全性和可行性,但是设计水平还有较大的提升空间,也无法满足复杂桥梁设计。结构化设计是将结构化分析得到的数据流图映射成软件体系结构的一种设计方法,是利用软件将桥梁整体结构划分成不同板块,分析不同板块之间的关系,再将所有板块进行整合,使其形成整体性结构。同时,还能对不同结构板块的细节问题进行深入分析,解决复杂桥梁结构的设计问题。结构化设计完善了道路桥梁传统设计方法中的很多不足,实现了桥梁结构的最优化设计,在提高桥梁结构设计的科学性、实用性、经济性等方面发挥了重要作用,是道路桥梁设计的必然发展趋势,满足了道路桥梁建设事业的发展需求。
2常见的几种结构化设计的计算方案
2.1离散化结构设计方案
离散化结构设计方案主要就是对整个道路桥梁进行详细的划分,将之前的结构自由度从无限变成有限。这样在设计的过程中,就可以对于每一个部位的受力情况,进行更加科学的分析和研究,从而使得道路桥梁在具体的设计施工过程中,变得更加简便、高效。
2.2模型化结构设计方案
模型化结构设计方案主要就是根据道路桥梁内部结构的受力规律进行分析和研究,从而使得结构设计方案内容更加具体,便于设计人员的处理,从而提升设计工作的效率。
2.3简单材料结构模拟设计方案
简单材料结构模拟设计方案主要是指:在具体的设计过程中,利用简单的模拟材料对道路桥梁进行优化设计。这种设计的优势就在于:简化了结构设计的过程,便于更加合理的开展施工研究。当然,这种设计方案在设计过程中,需考虑具体的设计情况,确保各项数据的可靠性,从而使得设计方案的模型更加科学合理,促进设计的有效指导作用。
3结构化设计在道路桥梁设计中的原则
3.1科学性原则
在道路桥梁设计过程中,采用结构化设计方案需要坚持科学性原则。在具体的设计过程中:①考虑横截面的选择。在道路桥梁横截面的选择过程中,需要研究道路桥梁自身承载的负荷能力,选择合理的横截面形式;②考虑所使用材料的自身重量。尽量选择重量较轻的材料,从而有效降低道路桥梁工程自身的压力;③支撑力研究需要在设计过程中,确保支撑力能够合理分布,有效减轻道路桥梁自身的重量,从而节约建设过程中所使用的材料。
3.2连续性原则
由于道路桥梁在设计和建设过程中,都是按照一个整体来有效推进。因此,在设计过程中要坚持连续性原则,从而有效保障道路桥梁结构中的各个部分都能合理受力。这样在建设过程中,就能有效提升道路桥梁工程整体承载能力,不需要格外增强道路桥梁的设计投入,从而减少道路桥梁设计和建设的施工成本,贯彻落实工程建设的经济性原则。
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3.3整合性原则
在道路桥梁工程进行结构化设计过程中,需要对于工程的结构和材料进行有效的整合,从而使得结构和材料得到优化配置。同时,在具体的设计过程中,还需要认真研究道路桥梁工程的结构受力以及承载力情况,如果承载力较大,那么工程结构应该选择优质材料,承载力较小,可以选择合格的材料就可以。这样在道路桥梁设计过程中,通过坚持整合性原则,使得工程材料和结构得到合理的功能配置。
3.4综合性原则
对于道路桥梁的结构化设计,需要设计人员坚持综合性原则,使得工程设计和建设中的各部分结构,都能有效发挥应有的作用,取得良好的设计效果。然后,通过设计方案的不断完善,综合各方面的因素和情况,制定出最佳的设计方案,从而在保障道路桥梁工程的科学性和安全性的前提下,降低道路桥梁的施工成本,取得良好的经济效益。
4结构化设计在道路桥梁设计中的应用
4.1进行有效的工程防水设计
道路桥梁工程的防水设计对于工程的使用质量具有重要的影响。因此在具体的结构化设计过程中,需要设计好工程的防水、排水措施,避免危害事故发生。在具体的操作过程中,主要就是选择更加密实的混凝土材料或者水泥材料,加强对于防水层的建设,防水工程表面出现积水和渗水问题。在防水层结构化设计过程中:①需要确保防水材料与路面成为一个有机整体,确保工程具有良好的延展性和抗拉伸能力;②设计合理的排水设施,防止雨水或积水对于路面构成破坏。
4.2在混凝土工程施工中的应用
在混凝土工程的施工过程中,对于道路桥梁的结构化设计,需要进行混凝土保护层的设计以及提升混凝土的耐久性。在具体的操作过程中:①通过混凝土保护层设计,提高混凝土的保护系数,增强混凝土的抗腐蚀性;②确保混凝土的配比和施工符合相关的设计标准和要求,提升混凝土施工的耐久性。
4.3结构化设计的优化应用
将结构化设计应用于道路桥梁设计中,能够对设计方案进行优化,提高桥梁结构设计水平和设计质量。首先,能够增强桥梁整体结构的连续性,保证不同构件之间的稳定连接,并对相对薄弱的环节进行加固处理,提高桥梁结构的承载能力和抗震性能。其次,能够对风荷载、车辆荷载等多种荷载对桥梁结构的影响进行充分考虑,减少结构缺陷,避免出现结构脆性断裂现象,降低桥梁结构的疲劳损伤。最后,还能够对桥梁结构中的细节问题进行处理,包括混凝土在拉力作用下的开裂等问题,使道路桥梁质量得到进一步提高。
5应用实例
站在客观的角度来说,在道路桥梁设计中,设计人员必须将结构化设计放在核心位置,要优化利用结构化设计具体原理以及设计方式,根据工程建设具体情况,灵活应用。在此过程中,设计人员必须根据施工现场具体情况,适当增加梁底曲线曲率,有效防止合拢段周围产生集中度较高的外崩力,准确计算预拱度,尽可能减少道路桥梁施工中预拱度调整次数,利用横隔板,尽可能减小底板的承受力,科学设计桥梁底板。以“立交桥”为例,在该类工程项目建设过程中,设计人员要巧妙利用结构化设计,“科学、合理”设计道路桥梁的桥头搭板,必须综合分析各方面影响因素,严格按照相关规定,准确计算其埋深,根据计算结果合理调整搭板厚度、宽度、长度,促使桥头搭板设计更加科学。在此过程中,设计人员要优化利用先进的技术,借助信息化手段,实现结构化设计,简化设计流程,提高桥梁搭板厚度、宽度等计算结构的准确度,避免设计的道路桥梁结构和该地区实际情况不吻合,存在隐患问题,导致道路桥梁施工无法顺利进行。还能在一定程度上是更好地展现现代化道路桥梁建设风格,促使设计的道路桥梁结构更具特色,在缓解城市交通压力的基础上,成为城市的一大亮点。
6结束语
综上所述,利用结构化设计可以有效提升我国道路桥梁设计中的经济性和安全性以及科学性。在具体的设计过程中,需要坚持一定的原则,从而在保障工程质量的前提下,通过合理的模式设计,选择最优的设计方案,提升我国道路桥梁设计的质量和效果。
参考文献:
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[2]李文惠.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[A].太原市中小企业工程技术人才发展促进会.工程技术发展论文集[C].太原市中小企业工程技术人才发展促进会,2015:1.
论文作者:王将
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签:桥梁论文; 道路论文; 结构论文; 过程中论文; 结构化论文; 设计方案论文; 混凝土论文; 《基层建设》2017年第10期论文;