摘要:在道路桥梁的设计过程中,所需要利用的设计技术比较多,设计技术在使用过程中如果出现失误则会严重影响道路桥梁的整体质量。近几年来,我国在道路桥梁设计技术方面投入了大量的时间和精力,并且已经广泛的将结构化设计技术应用到了实际设计中。结构化设计的主要原则是,将结构更细致的划分为某些独立的结构模块,可进行单独的分析,也可将这些模块组合,进行总体分析。为了进一步提高设计水平,我们需及时的发现在利用结构化设计技术过程中所存在的问题,并尽快采取相应的解决对策,进而更好的确保整个设计过程的准确性,以提高工程质量及结构承重能力。
关键词:结构化;设计;道路桥梁;实践;研究
1结构化设计在道路桥梁设计过程中的应用原则
1.1刚度的配置
在将结构化设计技术应用到道路桥梁设计的过程中,我们首先要准确了解并掌握与应用原则有关的问题,以避免应用过程中出现差错。在刚度配置方面,当在进行截面方式选择的时候,需要严格按照规定的标准进行选择,只有这样才能更准确的模拟结构,从而分析得出正确的数据来优化和完善设计工作。
1.2确保力的传递路径
在结构化设计中确保力的传递路径符合实际需求对于整个道路桥梁设计及施工都至关重要。例如,保证力的传递路径可以更好的平衡桥梁的负荷力,同时还可能降低结构的受力,减少整个工程的材料使用,节省更多资金。
1.3结构的紧密结合
结构的紧密结合对于提高整个道路桥梁的质量具有极其重要的意义,因此,在进行结构设计的过程中,我们要始终确保整个结构的紧密性。这样在避免桥梁结构出现间断现象的同时,可以更好的保证受力传递路径,也可以增加受力面积,降低结构自身的重力。
1.4确定道路桥梁构建的基本性能
在道路桥梁的设计以及施工过程中,确定道路桥梁构建的基本性能是非常重要的一个环节,它会直接影响到整个结构的安全性能,在开展设计工作的过程中,我们需要认真了解并分析道路桥梁所有构建的基本性能,展现其基本作用,为我们更好的利用这些构件打下基础。另外,在设计中,我们还应参考多种施工标准在一些特殊情况所展示出的承重效果。在进行结构化设计中,研究一系列的结构运用情况,通过分析和对比这些运用方法,选择出最合理最有效的运用方法,是我们的目标。
2结构化设计的计算模型
2.1模型化结构
当在进行桥梁结构设计时,首先要明确了解并掌握结构化设计的不同计算模型,只有这样才可以更好的将结构化设计理念应用到实际中。合理的选择一些力学原理来认真的分析道路桥梁各个结构之间所存在的一定的规律性,只有确定了这些规律性才能更好的完成道路桥梁设计以及施工的具体方法和措施。而结构化设计的应用使我们更深入了解和掌握如何在道路桥梁结构方面进行模型化处理,同时,让模型化设计变得更加细致,这对于后续的施工过程也具有重要的参考意义。
2.2离散化结构
通过构建离散化结构模型可以帮助我们更好的对道路桥梁设计中结果的受力情况进行更深层次的分析和理解。当我们用离散化模型在进行道路桥梁设计的时候,需将结构的无限自由度进行适当调整,变成有限的自由度。为了进一步简化道路桥梁的设计过程,我们可以将结构划分为有限的几个部分,而这种划分方式便是将道路桥梁的结构进行了离散化的分类。
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2.3简化的材料和荷载
在进行结构化设计的过程中我们还须了解与简化材料和荷载有关的知识。结构化设计普遍可以假设结构的材料是拥有理想塑性及弹性的,同时选择有限的参数以模拟具备无限自由度的任意荷载。上述有限的参数既可以设定为具备概率特性的参数,也可以设定为解析式的参数,这让在实际中复杂的材料性质及荷载组成在结构化设计中变得简单,同时可以为结构选择提供参考。
3结构化设计在道路桥梁工程中的应用
3.1结构化设计在钢筋混凝土结构中的应用
结构化设计在钢筋混凝土桥梁中应用极为广泛,包括前期的结构选型及后面的施工图设计,都离不开有限元计算。对于某些复杂结构的配筋及配束,使用模型计算可以得到更准确的结论,同时也可减少人员投入,更有效的完成设计工作。而施工阶段的模拟,也可为控制施工过程中的应力情况及结构裂缝等提供依据。
3.2结构化设计在加固施工中的应用
结构化设计技术在道路桥梁加固施工中也被广泛应用。在施工中,我们应该尽可能的改善并且增强道路桥梁的结构性能,主要包括体外预应力加固方法和桥面补强加固方法等。另外,在施工中还应该首先了解结构构件的特点,根据这些特点确定施工技术,这样可以更好的增强混凝土的初始应变
3.3道路桥梁防水设计方面的应用
道路桥梁设计的过程中,处在中心位置的就是道路桥梁防水设计,主要是由于道路桥梁的使用寿命和使用质量紧密连接桥梁防水设计。道路桥梁的排水工作无法有效完成,将直接导致道路桥梁路面当中出现大量的雨水积水,无法排出,将导致雨水进入到道路桥梁内部结构当中去,损坏了内部结构,造成问题,道桥将无法正常运行。针对这样的现象,在道路桥梁防水设计工作当中,设计人员要优化结构化设计,科学合理设计好防水层,挑选质量高的施工材料。比如,在桥梁的防水层当中应用复合纤维混凝土,有效提高道桥防水性能,而且混凝土施工过程中加入钢筋网,有效的促使混凝土强度提高,避免出现裂缝,可以更好的防治雨水进入到道路桥梁内部结构当中。防止出现内部结构损坏问题。结构化设计流程中,设计人员需要将路面作为一个总体,保证设计合理科学,将道路桥梁的粘连性大幅度提高,避免混凝土出现脱落,将道路桥梁的延展性提升,保证道路桥梁的使用时长。
4道路桥梁结构化设计的优化
4.1增强桥梁结构的抗震水平
为了更好的将道桥结构抗震性能提高,需要保证道桥施工品质,充分将每一个环节考虑:①将操作工艺完善,增强材料在结构内部的总体连续性。②将道桥支座锚固强化,增强结构和墩台之间的连接。接着,恰当的将配筋增加,保证结构延性更加强。③将桥梁结构的不良土层加强,如有需要及时进行更换。
4.2解决桥梁的疲劳损伤问题
因为道路桥梁的施工地点以及使用用途的不一致,道路桥梁结构所受到的各种荷载包含了风、车辆等都属于动荷载,将造成道路桥梁内部结构循环应力出现,造成循环振动持续积累的疲劳损伤问题。多种因素的共同作用下,道路桥梁结构施工工作无法将实现内部材料的均匀效果,将留下比较多的小问题,以后将发展成为一个大的损害,积累到一定程度上将出现裂缝。将在未来的某个时间段出现结构性断裂,导致出现严重后果。为了预防灾难出现,使用结构化设计当中要将桥梁结构疲劳损伤工作做好,做到未雨绸缪。
结束语:
总而言之,随着最近几年来,我国基础设施建设的不断进步发展,交通运输行业的建设范围和规模逐渐增加,不断的提升了对道桥建设的要求。为了更好的将道桥建设的安全、适用、经济、耐久性标准满足,采用新的设计方式取代传统的设计方式进行桥梁设计。经过实践表明,道桥设计当中应用结构化设计方式不但可以将道桥设计和质量有效的保证,还可以确保桥梁经济和安全性。今后的桥梁设计工作当中,结构化设计方式也会更加广泛的使用到多个行业当中。
参考文献:
[1]秦兴峰.结构化设计在道路桥梁设计中的实践研究[J].科技展望,2017,01:26.
[2]王虎贵,宋骥妍,张晨越.道路桥梁中结构化设计的实践运用[J].科技与企业,2016,09:142.
[3]翟晓鹏.浅析结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].建材与装饰,2016,20:85~86.
论文作者:张庆哲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签:桥梁论文; 道路论文; 结构论文; 结构化论文; 过程中论文; 荷载论文; 道桥论文; 《基层建设》2017年第33期论文;