摘要:随着道路桥梁在人们日常生活及社会生产中地位的增强,道路桥梁的设计优化也逐渐成为了实际施工中需要重点考虑的问题之一,通过应用结构化设计等方法,能够在提高道路桥梁质量的同时,有效提高施工效率及质量,该方法具有较高的实际应用价值。
关键词:道路桥梁设计;结构化设计;具体应用
1 道路桥梁结构化设计的意义
1.1 道路桥梁设计现状
1.1.1 道路桥梁设计的安全问题
目前,道路桥梁施工单位在进行设计时,没有充分考虑质量问题,设计不规范,为了追求更高的利益,施工单位在道路桥梁建设中使用廉价伪劣的施工材料,偷工减料,严重的影响了道路桥梁的质量,有的道路桥梁设计不太符合施工路段的实际环境,在施工过程中,施工人员不能严格的按照设计图纸进行施工,导致道路桥梁的质量得不到保证,产生了很大的安全隐患。
1.1.2 道路桥梁的耐久问题
道路桥梁的寿命直接受道路桥梁的设计影响,目前,道路桥梁设计中没有充分的进行道路桥梁耐久设计,施工结束后,也没有合理的道路桥梁维护手段,导致道路桥梁的寿命受到很大影响,时间一长,道路桥梁就容易发生事故。
1.2 结构化设计的意义
在道路桥梁设计中应用的结构化设计方法,具备典型的模块化设计理念。针对道路桥梁中的每一个模块来说,都是相对独立的个体,而且具备单一的功能。当前,在道路桥梁建设中,结构化设计主要应用在对可靠度、混凝土等施工中。结构化设计主要涵盖详细设计和概要设计两种主要的设计,其主要利用结构图将设计描述出来,无论是从道路桥梁设计方面说,还是从整个道路桥梁发展来说,意义都十分重大。
2 结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则
2.1 科学性原则
在桥梁结构化设计中,应该合理选择桥梁结构,注意横截面与桥梁结构配置,做到更为科学和有效,在合理调整桥梁结构位置,优化桥梁结构内力分布的基础上,使桥梁结构的重量降低,实现桥梁结构的科学化。
2.2 简约化原则
在桥梁结构化设计中确保桥梁结构的简约化,尽量通过简化的路径做到桥梁结构力的直接、简单传递,达到桥梁结构能够平衡地分散外部负荷,对于确保桥梁结构自重,提高桥梁结构强度,节约桥梁结构施工材料,提升桥梁结构施工效率有着重要的价值。
2.3 连续性原则
当前,桥梁结构出现了自身重量越来越高、负荷越来越大的趋势,这需要在桥梁结构化设计中实现结构的连续性和一体性,以此来确保桥梁结构在受力的情况下,扩大有效的受力面积,缩短桥梁受力传递的路径,在优化结构、降低材料使用的基础上,提高桥梁结构的稳定性、连续性。
2.4 统合性原则
在桥梁结构化设计中要统和材料、结构两个重要的部分,在材料部分中应该考虑不同材料在桥梁结构中的不同部位与不同性质,要做到在优化结构的同时科学设计材料应用。同时,应该利用不同结构、不同形状受力和功能的特点,统和桥梁结构达到稳定、重量、受力等结构特性目标。
2.5 整体性原则
桥梁结构设计中要利用结构化设计的优势,突出桥梁结构的整体性,特别要求做好过载和特殊情况确保桥梁结构整体性和安全性的设计,通过提高承重力,整体效果,使桥梁结构的总体用料得到节约,在确保桥梁施工质量的同时,降低桥梁结构的建设成本。
3 结构化设计的不同计算模型
3.1离散化结构
在道路桥梁结构设计时需要把结构的无限自由度转化为有限的自由度,也就是把整个结构分为有限个部分,这种划分就把整个结构进行了离散化的划分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种结构化设计形成的离散化的结构有利于受力分析,更容易进行设计施工。
3.2模型化结构
道路桥梁设计中要运用力学原理对各种结构的内在规律性进行分析,结构化设计能够做到抓住主要矛盾对结构进行模型化处理,模型化的结构使整个设计变得更加具体,易于施工的正常进行。
3.3简化的材料和荷载
结构化设计通常会假设结构的材料是具有理想塑性和理想弹性的,而且用有限的参数来模拟具有无限自由度的随机荷载。这些有限的参数可以是具有概率特性的参数,也可以是解析式的参数。结构化设计使材料和荷载在计算时变得更加简化,也利于更好的进行施工前的结构设计。
要想使计算结果能够吻合实际的结构状况,在很大程度上取决于对计算模型的选取,因要慎重的选择计算模型,要保证选取的计算模型能够真正地反映出桥梁结构的实际受力状况。选取计算模型时,要充分考虑结构化设计在桥梁结构设计中的具体情况,具体情况具体分析,从而制定出最合理的计算模型。
4结构化设计在道路桥梁设计中的具体应用
4.1结构化设计在道路桥梁防水设计里的应用
需要于道路桥梁的结构化设计时候予以高度关注。道路桥梁的路面渗水的排除问题还有防渗漏问题均可以影响到道路桥梁的使用时间。首先需提升防水层设计水平,在道路桥梁的发挥防水保护效果的为铺装的防水层,此层防水层需要选择密实性最佳的混凝土材料,也需混合钢筋网避免混凝土开裂,选择复合纤维混凝土,及在这里面混合水泥基渗透结晶材料,均可以发挥最佳的防水作用。达到标准的防水层的结构设计需达到下述几个部分规定:第一,路面需具备优质的粘结性,没有起皮及脱落现象;第二,混凝土需与路面的铺装统一起来;第三,综合结构具有适当的抗拉强度及延展性;第四需关注泄水管道的设计和设置,重视泄水管的详细安装过程,避免水份由管里渗出,直接作用于混凝土结构。
4.2结构化设计在道路桥梁混凝土施工设计中的应用
4.2.1结构化设计里关注钢筋的混凝土保护层厚度的增多
钢筋混凝土属于钢筋和混凝土构建的复合型建筑材料之一,其是道路桥梁建设里最为普遍的施工材料,而铺设于钢筋混凝土上层的保护层,实际上是对避免钢筋被腐蚀,增强结构的耐久性及安全性,对钢筋混凝土发挥安全保护的作用。所以,在部分国家的某些规范里清晰的规定,要想增强保护层在钢筋混凝土方面发挥的保护作用,当进行结构设计的过程中,需提高保护层的厚度。
4.2.2结构化设计需要符合混凝土耐久性标准
混凝土的耐久性设计标准,不单单是和道路桥梁的施工质量紧密联系的,还和道路桥梁的使用时间是密不可分的。当下因为混凝土施工时候的偷工减料,设计没有斟酌工程综合结构,计算错误等均给工程事故出现创造了条件。所以,混凝土的结构化设计里需要符合耐久性标准。做到混凝土结构的耐久性,则需增强混凝土自己的耐久性,就是将混凝土的材料进行配比设计,可以给耐久性带来很大的影响。
4.2.3结构化设计中要考虑加强构造配筋
混凝土最普遍的问题为发生裂缝现象,从而出现结构别的部分的损伤和破坏,裂缝的发生,不单单可以引起雨水渗透进入结构里,引起裂缝的持续加大,更可以引起内部的结构的侵蚀。所以,掌控混凝土在使用阶段裂缝的发生普遍需提高适当的构造的配筋,如此一来能够增强混凝土结构的抗裂缝的水平。
必须落实好道路桥梁的设计环节,才可以于下面的道路桥梁施工里获得最佳的效果。结构化设计于道路桥梁工程里的应用不难和所设计道路及桥梁具备的特点紧密连接起来,需要有效的模型。确保了设计方案具有的实际性、安全性,也能够完成道路桥梁工程的广泛使用。
结语
结构化设计对道路桥梁设计有重要的意义,它能有效的保证道路桥梁的安全性、实用性,结构化设计对道路桥梁设计有不可替代的作用。
参考文献
[1]孙李栋.浅议结构化设计在道路桥梁设计的应用[J].城市道桥与防洪,2014(06).
[2]李艳晖.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].中国新技术新产品,2013(17).
论文作者:秦永刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/28
标签:桥梁论文; 道路论文; 结构论文; 结构化论文; 混凝土论文; 耐久性论文; 材料论文; 《基层建设》2017年第14期论文;