摘要:道路桥梁工程项目是我国主要的基础设施建设项目,其建设质量以及应用的可靠性直接关系着我国社会经济的发展。从当前道路桥梁设计活动来看,结构化设计会对道路桥梁建设的整体质量和整体水平产生重要影响,因此,必须要加强结构化设计在道路桥梁中的应用,明确相关设计要求和设计规范,合理控制设计过程中的不确定性因素,优化设计流程,从而提升道路桥梁的安全性、经济性以及适用性。
关键词:道路桥梁设计;结构化设计;具体应用
1导言
伴随着我国社会经济的快速发展,道路桥梁工程建设的规模也越来越大,在具体的施工过程中,施工工艺比较复杂,这就要求对道路桥梁工程结构化设计。结构化设计有着连续性的特点。在制定道路桥梁工程结构化设计的方案过程中,把这个工程项目按照整体来分析桥梁的承载力。与此同时,还要科学地确认各个结构的承受范围,减轻运送内力,进而节约工程材料成本。除此之外,在道路桥梁结构化设计的过程中要保障整个设计方案符合国家的相关标准。不断提高道桥的安全质量,为后续的施工提供科学的设计方案。
2结构化设计在道路桥梁设计中应用的必要性及应用原则分析
必要性:首先,设计人员结合自身的经验以及实际工程建设需求,形成简单的桥梁雏形,并以桥梁雏形为基础明确建设过程中所需要的原材料、大概的结构尺寸和布局等,然后进行桥梁结构的分析,形成初步的建设方案。最后,进行道路桥梁结构的力学性能分析,判断该设计方案是否具有可行性,如果力学分析质量合格,则可以直接采用该方法作为道路桥梁设计方案。但这种传统的道路桥梁结构没有充分考虑到特殊条件下的道路桥梁建设情况,比如在当前社会经济不断发展以及土地资源日益短缺的背景下,道路桥梁结构会越来越复杂,传统的方法明显难以有效匹配复杂结构的道路桥梁设计,因此,必须要加强道路桥梁设计方式的改革。结构化设计具有典型的模块化设计理念,应用结构化设计进行道路桥梁设计可以针对道路桥梁的每一个模块进行有效的分析和处理,使其具备单一独立的功能。在道路桥梁建设中,结构化设计主要应用于混凝土施工、防水施工等施工活动中,包括概要设计和详细设计两部分内容,结构化设计可以利用结构图将整体道路桥梁的设计描述出来,对整体道路桥梁的后续建设具有十分关键的意义。
应用原则:在采用结构优化设计方案的过程中,首先应该针对桥梁刚度和截面形式,进行科学合理的判断,要想减轻整体结构的重量,必须调整结构的位移和内力分布范围,保证材料配置刚度符合相关设计规范要求。这样不仅可以提高施工效果,而且还能节约施工材料。在施工设计过程中,必须符合连续性的要求,全面分析道路桥梁各个部分的形态,提高线路设计的整体质量,保证结构受力范围不断增大,减少因为结构自身的承载力受到整体内力的影响,减少材料的使用。通过运用结构化设计判断不同材料的几何形状和受力特征,并且要针对不同材料的性能进行充分组合,达到减少结构材料使用的目的,也能提高整体的结构质量。在运用结构化设计的过程中,还要充分研究各部分的构件受力性能,最大程度上体现受力结构的特点,保证桥梁结构,以满足不同施工要求和不同环境的设计需求,对各种情况进行优化,使受力杆的数量不断减少,并且达到综合运用的效果。
3道路桥梁设计中结构化设计的具体应用
3.1结构化设计不同的模型
第一,在结构化设计过程中,必须将结构的无限自由度转化为有限自由度。所以,需要对整个模型进行分解,将整体结构划分成不同的模块,即离散化结构设计。通过这样的设计方式,既能保证不同结构之间的受力,又能够简化设计的内容。第二,通过运用力学原理对道路桥梁的不同结构进行拆分,明确桥梁结构的规律,通过处理结构的主要矛盾,保证整个道路桥梁结构设计更加具体,使得实际施工过程中能够更加方便快捷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三,通常情况下,结构在设计过程中,必须针对材料的理想塑性和理想弹性进行分析。通过结构化的设计,能够利用各种软件,对结构的参数进行无线模拟,保证结构材料的自由度和随机概率不断变化。通过对这些有限参数进行分析,能够优化整个材料设计的整体效果,通过结构化的设计能够提高材料的整体荷载,并且在计算时得到简化促进施工结构整体设计质量的提升。在对道路桥梁结构设计优化的过程中,要合理选择计算模型,只有加强对桥梁实际受力情况的分析,才能够真正反映出桥梁结构的受力变化效果。在选取计算模型过程中,考虑结构优化的具体情况才能够确定最合适的计算模型。
3.2结构化设计在道路桥梁工程中的防水设计应用
道路桥梁结构化设计对整个道路桥梁施工具有非常关键的影响,如果在路面上出现渗水问题无法及时排出,容易导致路面渗漏,进而影响道路桥梁的实际使用效果。为此,必须加强道路桥梁路面防水层的设计规划,进一步提高结构化设计的整体质量。首先应该在防水层进行重点部署保证铺设防水层,有效避免雨水渗漏,通过选择密实度更高的混凝土作为整个混凝土表面的原材料,而且还应混入钢筋网络,减少混凝土开裂的概率,进而达到防水的目的。另外,通过运用防水层结构设计,能够保证路面的黏结性,避免路面掉皮脱落的问题,使得混凝土与路面形成统一的整体,保证路桥的抗拉强度和延展性。
3.2在混凝土施工中的应用
道路桥梁项目建设应用最为广泛的材料为混凝土,混凝土施工质量的好坏直接关系着道路桥梁的承载能力和使用寿命,因此,必须要重视起混凝土施工,提高混凝土的耐久性能。在道路桥梁结构化设计中充分考虑混凝土的使用时间,采购高质量的混凝土进行道路桥梁建设,有效延长道路桥梁的寿命。并在结构设计的过程中将混凝土的整体布局放到核心位置,开展总体工程量的计算,避免计算结果出现偏差。为了增强道路桥梁混凝土结构的承载力,可以适当增加钢筋混凝土保护层的厚度,在钢筋混凝土表面涂抹保护层,避免里面的钢筋受到腐蚀,以维持钢筋原有的强度,提高道路桥梁的安全性和可靠性。其次,由于混凝土在使用过程中容易出现开裂问题,而且一旦发生混凝土开裂会对整个道路桥梁工程项目的建设产生严重影响,对其他结构造成连锁破坏。比如,裂缝会使混凝土内部结构的刚性减弱,在多雨季节,雨水会渗透进混凝土里而不断扩大裂缝,腐蚀内部的钢结构。因此,采取有效的措施进行道路桥梁裂缝的防治是十分必要的。可以通过增加混凝土内部钢筋的数量以及增强构造配筋来抑制混凝土裂缝的产生,保证道路桥梁建设质量,提高建筑企业的经济效益。
3.3结构化设计在道路桥梁加固施工中的应用
在道路桥梁加固施工的过程中结构化设计被广泛的使用,施工人员要不断的完善道路桥梁的结构性,通常有两种优化方法,外部预应力加固和桥体表面的补强加固,在道路桥梁施工中要充分认识到道路桥梁工程的结构,随后在选择适合的施工技术,减少混凝土的负荷力,增加道路桥梁的使用年限。
4结论
综上所述,道路桥梁设计作为道路桥梁施工作业的重要因素,对其整个桥梁的施工质量及使用寿命都有着不可忽视的重要作用及影响。所以要求施工作业人员在进行施工作业时,必须充分重视道路桥梁设计,尤其是结构化设计在施工设计中的稳定性。可以通过不断学习及借鉴国外先进的结构化设计方案结合我国实际桥梁施工作业现状,来提升道路桥梁设计质量,一定程度上不仅仅可以降低成本,更对道路桥梁的长久使用有着重要意义。
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论文作者:周兴光,沈秀峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/19
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