摘要:随着我国交通业的不断发展,桥梁数量和规模不断扩大。在流通不断加快的状况下,对桥梁设计的经济性和实用性也提出了更高的要求,为了能够确保桥梁的作用和功能,要从设计好桥梁工作开始。基于桥梁在设计现状分析,对如何体现桥梁设计的经济性和适应性加以阐述。
关键词:桥梁设计;经济性;实用性
随着我国经济的快速发展,桥梁等交通事业也在不断发展。它为人们的日常出行等提供了便利的条件,社会的发展离不开交通事业所作的贡献。桥梁设计的好坏直接影响到桥梁的最终质量,如果设计不合理不仅会对人们的生命财产造成威胁,还会严重地制约我国交通事业的发展步伐。因此,在桥梁设计当中必须要充分重视其实用性和经济性,切实保证交通安全有序。
一、桥梁设计现状分析
桥梁设计水平的高低在很大程度上会影响到我国桥梁的施工质量,它在设计中的隐患问题是由多方面因素共同造成的,可能是设计方案的不合理、设计周期过短、设计人员的业务能力欠缺以及没有全面考虑设计的可行性等,所以下面将对设计中存在的隐患进行详细分析。
(一)桥梁设计缺乏整体性
在桥梁的设计中设计人员应该做到面面俱到,既要保证桥梁的安全质量,又要保证设计桥梁的持久耐用性。因为在桥梁的建设过程中每个细小环节都是环环相扣的,只有保证各个流程都能符合标准,才能将设计工作联合起来,看成一个有机的整体,从而进行合理的设计。但是目前来说很多设计师在进行设计时往往都不能很充分地联系实际情况,而是片面地加入自己的主观臆断,使得整体设计效果大打折扣。忽略桥梁设计的整体统一性原则就会导致整个设计缺乏一定的灵活性,在后期施工的过程中不仅会延长工期还会增加投入成本。
(二)桥梁设计方案不够先进
在设计桥梁工作中设计者的思维和理念关系到最后的设计结果。但是在实际的施工设计中很多设计师忽略了对设计理念的更新,没有从设计桥梁的意义出发,来满足现代化桥梁的需求,缺乏一定的创新意识,大部分设计师还是停留在以往的设计观念中。然而在日益发展的交通事业中只有通过不断提高设计水平,改进设计技术才能适应当下的交通需求。桥梁设计是一项非常先进的技术,在设计时不仅要考虑各种安全因素,还需要积极地接受新的设计方法来解决存在的问题:首先,我国当前主要是因为设计师考虑到设计任务过重,所以盲目缩短设计工期,追求一时的经济效益,在设计过程中沿用以往的设计方案,表面上看是节省了设计成本和时间,但是却给后期的施工造成了严重的困惑,比如因为设计不合理而导致重新来过等现象的发生。其次,桥梁无论是在数量还是规模上都在不断的提升,这样无形中就对设计人员提出了更高的要求,但是在实际的设计中缺乏设计方案的创新性,以及相关监管部门监管力度不够,使得市场环境比较混乱,让最后实际的经济指标跟不上设计的需要,造成资源浪费以及安全问题层出不穷。最后,因为地方政府部门的过多干涉,使得很多桥梁的设计都没有遵循经济适用性原则,仅仅凭借个人爱好就对设计方案进行指手画脚,这些都严重干扰了设计方案的最终结果,无法从客观上满足实际设计需要。
(三)设计人员整体素质的缺乏
我国桥梁设计人员的整体素质参差不齐,而他们又是桥梁的主要参与者,他们设计水平的高低直接影响最终的设计方案和路桥的质量问题。由于桥梁的设计是一项非常庞大的工程,所以需要设计人员全面进行考虑,但是从目前的设计水平来看,我国相当大一部分设计师的专业技能和素养都还不够,很难一个人完成整个设计工作。所以在实际的设计中大部分都只将设计结构牢固强度作为重点,而实际在桥梁的设计中应该是一个综合性的设计,不仅包括结构的高强度,还必须满足后期的运行、养护以及使用寿命等。但是这些问题都只会在施工后期才会体现出来,而这时隐患已经形成了。
二、桥梁设计中经济性原则的应用
(一)合理选择经济适用型桥梁设计方案
根据工程实际和各方面综合考虑的结果,合理选择经济适用型桥梁设计方案,是一项系统性的综合工程,它对桥梁进一步的施工设计和施工组织起着至关重要的作用,优质的桥梁设计方案在节省设计成本的基础上,还能有效缩短工程建设工期,提高工程的整体效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下面就常见的设计方法及其经济性分别加以分析。(1)支架方案。采用该方案进行桥梁设计时,施工中的主要立杆为受力杆件。其施工成本高,周期长,材料的使用量较大,且费时、费力,最关键的是,材料极易变形,支架的稳定性难以保证。(2)抱箍方案。该种方案主要考量抱箍压力、螺旋拉力以及静摩擦力之间的对应传递关系是否能够达到预期效果。在经济性方面,由于抱箍的刚度大而弹性小,造成抱箍很难与墩身高度吻合,从而对抱箍本身垂直方向的压力造成影响,预期设计效果难以达到。(3)剪刀销的设计方案。该种设计方案中剪刀销是承载的主要结构,受力情况相对比较简单。与之前两种方案对比,该种设计方案具有施工简便和施工效率较高的特点。
(二)桥梁设计中的功能性设计
桥梁设计的经济性中,功能性对其的影响作用具有特殊性,如,在设计立交桥时,交通功能应该是考虑的重点,对立交桥而言,不仅要保障桥面上的车辆通行,还要保障桥下的车辆也能顺利通行,而如果忽视车辆通行的功能性,交叉口处将桥梁路面的跨越口径设计的过小,造成桥下左转弯车道中车辆的行车视线受阻,就极易对交通车流量造成限制,甚至引发交通事故。如此一来,桥梁设计的技术方案就很失败,经济性就更加无从谈起。
三、桥梁设计中实用性原则的应用
(一)梁式桥
梁式桥以钢筋混凝土为主要建筑材料,适用于跨径小的桥梁和中型桥梁。优点是: 桥梁的浇筑以钢筋混凝土为主,取材方便,桥梁对地质条件的适应性高,耐久性强且桥梁的整体形象大方、美观,实际施工技术也日趋成熟。缺点是: 桥梁结构的自重力过大,随着跨度增加自重也显著增加,对桥梁的跨越能力构成了限制。
(二)拱式桥
拱式桥的主要承重部位是拱肋,主要材料是钢筋、混凝土及圬工形式。其优点是: 结构简单,节省建筑材料,桥梁的耐久性和跨越能力都比较好,后期的保养和维修简单低耗,并且兼具美观性,应用比较广泛。缺点是: 因为采用推力结构,所以对地基条件的要求偏高; 若在平原地区修筑桥梁高度会很大,不利于车辆通行;另外,工程造价也相对较高。
(三)刚构桥
刚构采用将桥跨结构和墩台结构整体相连的形式,建筑材料以钢筋混凝土为主。优点是: 外形尺寸小而桥下空间大,混凝土的用量小,且桥下视野比较开阔。缺点是: 钢筋用量非常大,并且是超静定结构,极易产生大量次内力;桥梁造价高。
(四)斜拉桥
斜拉桥的主要承重部位是梁、索、塔,建筑材料以钢筋混凝土和预应力钢索为主,适用于大型和中型桥梁。优点是: 梁体的尺寸小,有效增加了桥梁跨度; 抗风稳定性能高,无需对桥身构造进行集中锚定,无需支架,施工方便。缺点是: 多次超静定结构导致计算复杂; 施工时多需高空作业,施工难度大,安全性低。
(五)悬索桥
悬索桥是以通过索塔悬挂并锚固于两岸或者桥两端的缆索作为上部结构主要承重结构的桥梁。其优点在于:比较灵活,比较适合在大风以及地震区的需求。缺点:坚固性不强,风力太强的话,交通容易受影响,钢索锈蚀后不容易更换。
桥梁设计中要想充分体现经济性和实用性,不仅要从人文的角度对设计加以考量,还需从美学的角度对设计加以优化,更需要低能耗、高效率的施工技术加以支撑。相信随着建筑行业的不断发展和科学技术的更新换代,桥梁的设计技术也将获得快速全面的发展,桥梁设计中的经济性和实用性也将得到大幅提高。
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论文作者:王楠
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/8
标签:桥梁论文; 设计方案论文; 经济论文; 结构论文; 交通论文; 实用性论文; 设计人员论文; 《基层建设》2017年3期论文;