結(jié)構(gòu)化設(shè)計在橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

馮葉

摘要：橋梁設(shè)計是非常系統(tǒng)性的一個設(shè)計項目，因此為了能夠全面提高橋梁設(shè)計水平，文章對結(jié)構(gòu)化設(shè)計在橋梁設(shè)計中的應(yīng)用要點進(jìn)行了分析實踐，可知通過結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法的運用，能夠大大提高橋梁設(shè)計水平，對促進(jìn)橋梁整體的安全性以及穩(wěn)定性有著重要的作用。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化設(shè)計；橋梁設(shè)計；應(yīng)用

眾所周知，一個國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開交通的發(fā)展，從古至今，富庶之地?zé)o不都是交通便利之地。古代最普遍的交通方式是水運，而隨著國家現(xiàn)代化日漸普及，道路橋梁已然逐漸取代水運，成為最普遍交通方式。然而，要想建設(shè)出精巧而又實用的道路橋梁，光靠大量的資金人力物力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要一份精準(zhǔn)的設(shè)計，才能指導(dǎo)具體施工時完整無誤。所以，道路橋梁設(shè)計是道路橋梁建設(shè)的首要問題。

一、結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁可靠度上應(yīng)用

怎樣判別一個合格的道路橋梁設(shè)計呢？主要是看它是否可靠。要想設(shè)計出一個可靠的道路橋梁，就必須著重考慮組成構(gòu)件的荷載效應(yīng)和抗力兩個方面，但是這兩者都要承受很多影響因素，比如材料性能等……所以，我們在設(shè)計道路橋梁的結(jié)構(gòu)時，要多角度的分析權(quán)衡這兩個方面，以提高設(shè)計的可靠度。

道路橋梁一旦運用到日常生活中，必會遇到各式各樣的問題，而這些問題在設(shè)計之初就需要設(shè)計者仔細(xì)考量。怎樣讓建設(shè)的工程能按規(guī)定時間完成，并且質(zhì)量合格，還能夠長期保持安全穩(wěn)定的狀態(tài)，面對實際應(yīng)用時，能夠承受各種不同的挑戰(zhàn)。這些都必須達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求才行。這一點和結(jié)構(gòu)的抗力息息相關(guān)，即結(jié)構(gòu)本身的抗力要能承受實際運用時的壓力。

簡單的說，在設(shè)計道路橋梁時運用結(jié)構(gòu)化的目的無非就是將道路和橋梁建造地更為安全可靠，也就是最大程度上提高道路和橋梁本身的承受力。在設(shè)計中，必須使道路橋梁的抗壓力超出材料本身的承載范圍，這就需要在道路橋梁的結(jié)構(gòu)上做出巧妙的設(shè)計，使材料結(jié)合起來的抗壓能力整體提升。除此之外，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計中還有兩個方面需要注意，首先是相關(guān)結(jié)構(gòu)的失效問題。任何結(jié)構(gòu)都不是長久穩(wěn)定的，它都會有一個保質(zhì)期，而設(shè)計者也必須對結(jié)構(gòu)的失效問題有一個相對準(zhǔn)確的構(gòu)想。第二、道路橋梁的截面是否有足夠的承載力也是需要設(shè)計者明確的一個問題。這兩個工作都必須在道路橋梁足夠可靠的前提才能進(jìn)行的設(shè)計。

二、結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁混凝土施工中的幾點應(yīng)用

結(jié)構(gòu)化設(shè)計對于道路橋梁設(shè)計來說是非常重要的一項技術(shù)，因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，需要掌握它的設(shè)計方式，以下對結(jié)構(gòu)化設(shè)計方式在橋梁設(shè)計中的應(yīng)用要點進(jìn)行分析：

（一）結(jié)構(gòu)化設(shè)計一定要滿足混凝土耐久性要求

道路橋梁的施工所用到最主要的材料就是混凝土，所以說，混凝土的質(zhì)量從一定程度決定了道路橋梁的質(zhì)量。使用耐久性高的混凝土，工程的質(zhì)量才有所保證，近年來，有不少工程使用劣質(zhì)的混凝土，以至于最后都淪為“豆腐渣工程”，這是混凝土本身的耐久性不足導(dǎo)致的。當(dāng)然，除了混凝土本身的耐久性，水泥和泥沙的配比、水的用量也至關(guān)重要，只有合理的搭配，才能物盡其用，達(dá)到材料自身性能的最佳狀態(tài)。除此之外，混凝土的用量還需結(jié)合工程的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)理，使工程的耐久性達(dá)到最佳。

（二）結(jié)構(gòu)化設(shè)計中注重鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度的增加

對于道路橋梁建設(shè)這種需要承受長期高壓的施工項目，鋼筋混凝土是作業(yè)時必不可少的材料。而鋼筋混凝土作為道路和橋梁的主體結(jié)構(gòu)，如果直接暴露于外，長期承受外部環(huán)境的刺激，必然會加快建筑的損傷，從而降低其使用壽命，甚至還會產(chǎn)生安全隱患。所以在鋼筋混凝土上鋪設(shè)保護(hù)層十分有必要，這一措施對道路橋梁的壽命和安全都十分有利。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該增加保護(hù)層的厚度。

（三）結(jié)構(gòu)化設(shè)計中要考慮加強(qiáng)構(gòu)造配筋

在橋梁設(shè)計過程中，由于混凝土本身材質(zhì)的密度，粘合度都有很大的局限性，所以建設(shè)的橋梁和道路在常年累月的使用過后難免會出現(xiàn)一些問題，比如產(chǎn)生裂縫。產(chǎn)生裂縫后，結(jié)構(gòu)的內(nèi)部會直接暴露在外部環(huán)境中，遭受風(fēng)雨的侵襲，使裂縫越來越嚴(yán)重。所以在設(shè)計之初就要盡量控制裂縫，而在混凝土中加入鋼筋是一個不錯的選擇。由于鋼筋本身材質(zhì)很堅固，所以能夠有效的增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度，使之不容易產(chǎn)生裂縫。

（四）結(jié)構(gòu)化設(shè)計中注重提高后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量

在道路橋梁結(jié)構(gòu)中，鋼筋起著至關(guān)重要的作用，一旦鋼筋被銹蝕，建筑的結(jié)構(gòu)就會面臨癱瘓的危險。所以鋼筋管道在壓漿時要格外注意，保證其質(zhì)量。

（五）在結(jié)構(gòu)局部使用防腐材料

一般來說，鋼筋混凝土中彎折處的鋼筋是較為脆弱的，所以這一部分需要特別保護(hù)，一般會使用防腐材料作用于彎折處，以防止彎折處的鋼筋被輕易腐蝕。

三、結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁防水設(shè)計中的一些應(yīng)用

對于道路橋梁設(shè)計來說，自然環(huán)境對結(jié)構(gòu)的影響是需要考量的一個方面，比如在雨天，雨水對道路橋梁的侵蝕問題，這需要從三個方面考慮。第一、如何防止水滲入道路橋梁中。這需要在道路橋梁的結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)防水裝置，防水裝置一般采用密度比較高的混凝土，并且在其中安置鋼絲網(wǎng)，目的是防開裂。當(dāng)然，也可以采用其他材料，比如在其中添加滲透結(jié)晶材料等，都可供設(shè)計者選擇。第二、合理安裝排水管道。如何把路面上的積水排除，這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考量的一個問題，設(shè)計者需要合理安排排水管的安置，同時還要注意防止水從排水管內(nèi)滲出到混凝土中，對道路橋梁造成損傷。第三、防水層和道路橋梁主體要嚴(yán)絲合縫，不能輕易脫落，使道路橋梁主體暴露于外。

四、總結(jié)

綜上所述，在道路橋梁建設(shè)的設(shè)計中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計是一個很有必要實施的方法。它可以合理有效地使用各類材料，使其物盡其用，建造出又經(jīng)濟(jì)又耐用的道路橋梁，使設(shè)計的道路橋梁在施工中更為可靠。隨著國家現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，道路橋梁的建設(shè)在未來還將會作為國家基礎(chǔ)建設(shè)的重點項目，所以道路橋梁建設(shè)的探索還需要走向更深入的方向。作為一名道路橋梁的設(shè)計者，結(jié)構(gòu)化設(shè)計是必須掌握的一個方法。而在未來的道路橋梁設(shè)計中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計也會得到廣泛的使用。所以，有關(guān)道路橋梁建設(shè)的設(shè)計者和施工人員，一定要熟練掌握結(jié)構(gòu)化設(shè)計的設(shè)計理念和施工方式，為未來的道路橋梁設(shè)計的創(chuàng)新和發(fā)展打好堅實的基礎(chǔ)，以及為現(xiàn)在的道路橋梁建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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（作者單位：蘇交科華東（浙江）工程設(shè)計有限公司）