結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隋承煥 趙玉潔

摘要：近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)不斷興建道路橋梁工程是城市交通網(wǎng)的重要組成部分，對(duì)人們的生產(chǎn)和生活起著非常重要的作用。道路橋梁工程的質(zhì)量水平，影響著其使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。因此，有必要做好施工工作。設(shè)計(jì)工作是道路橋梁工程施工的首要因素，關(guān)系到道路橋梁工程的順利運(yùn)行以及施工質(zhì)量水平。因此，工程施工單位應(yīng)注重施工前的設(shè)計(jì)工作。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；道路橋梁；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，國(guó)家相關(guān)部門對(duì)交通的重視程度和投入力度也就逐漸的加大，這也表明了，交通問(wèn)題在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重要的地位，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中必須解決的一個(gè)非常重要的問(wèn)題?？梢钥闯?，交通是一切經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。在我國(guó)，交通問(wèn)題的關(guān)鍵所在主要是道路橋梁的建設(shè)和設(shè)計(jì)，如何的建造出即經(jīng)濟(jì)又質(zhì)量過(guò)硬的道路和橋梁就成為了至關(guān)重要的問(wèn)題，只有做好道路橋梁的設(shè)計(jì)工作，才能在接下來(lái)的道路橋梁施工中取得更好的效果。本文就旨在研究道路橋梁的設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用內(nèi)容。

1結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法在道路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要性

一般的設(shè)計(jì)方法應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性三原則，相對(duì)保守，不夠創(chuàng)新，設(shè)計(jì)方案普遍具備一系列的問(wèn)題。假如不可以對(duì)工程的所有指標(biāo)進(jìn)行定量性的研究及計(jì)算，描述及處理橋梁結(jié)構(gòu)里具備的很多的不清晰的因素，引起設(shè)計(jì)方案不易實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷變化的要求，不具備協(xié)調(diào)性及科學(xué)性，更不能保證工程施工水平和質(zhì)量水平。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)屬于科學(xué)化的設(shè)計(jì)方案的一種，可以整體處理普通設(shè)計(jì)方法里的問(wèn)題。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)關(guān)鍵思想在于將設(shè)計(jì)歸類成具有整體體功能同時(shí)彼此不影響的模塊結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵涵蓋了概要設(shè)計(jì)和整體設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法的發(fā)展前提是由頂往下細(xì)化、模塊化及結(jié)構(gòu)化步驟設(shè)計(jì)等程序設(shè)計(jì)技術(shù)，和普通的參考經(jīng)驗(yàn)決策“建立初始的設(shè)計(jì)方案--結(jié)構(gòu)研究--力學(xué)研究--檢驗(yàn)修正”的設(shè)計(jì)模式是不同的，關(guān)鍵根據(jù)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中的描述及詳細(xì)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用具有很大的市場(chǎng)前景和應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)道路橋梁工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，保證工程的有序施工，保證工程的質(zhì)量水平，使道路橋梁工程的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益得以共同實(shí)現(xiàn)。

2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)原則

（1）首先應(yīng)該選用最為合理的剛度配置，進(jìn)而確定合理的截面形式。如果想要減輕整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量，就需要我們不斷對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，內(nèi)力分布處于合理狀態(tài)，同時(shí)所選材料也應(yīng)該符合于具體的要求。（2）在時(shí)代不斷進(jìn)步的情況下，我國(guó)在進(jìn)行道路橋梁的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約化。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要確保設(shè)計(jì)路徑的簡(jiǎn)化，并構(gòu)建簡(jiǎn)單的橋梁結(jié)構(gòu)力，確保其可以得到及時(shí)傳遞，這樣一來(lái)，橋梁就可以平衡地分散相應(yīng)的外部負(fù)荷。在簡(jiǎn)約化的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有助于促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提升，還可以有效地實(shí)現(xiàn)施工材料的節(jié)約，在降低工程成本方面擁有重要的功能。（3）整個(gè)橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)該具有足夠的連續(xù)性，讓橋梁各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)都能整合成一個(gè)整體，這樣一來(lái)，一方面可以簡(jiǎn)化力的傳遞路線，還能提高力的受力面積，提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)還能起到節(jié)約成本、減輕建筑工程重量的作用。（4）設(shè)計(jì)過(guò)程中重視材料組合所發(fā)揮出的作用，并且考慮到不同形狀之下建筑工程所呈現(xiàn)出的受力特點(diǎn)。其實(shí)不同材料進(jìn)行組合，其表現(xiàn)出的整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量也是有所不同的。（5）最后，我們需要研究受力構(gòu)件的性能，以便不斷挖掘整個(gè)結(jié)構(gòu)的潛力。橋梁結(jié)構(gòu)的施工內(nèi)環(huán)境本身具有一定的復(fù)雜性，所以需要我們提高受力桿的作用，減少材料是用量。

3道路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的可行度

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用是為了提高道路橋梁設(shè)計(jì)的可行性。在道路橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原因主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是能充分考慮道路橋梁的質(zhì)量，在一定時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求；第二，在使用道路橋梁的過(guò)程中，可以有效地處理各種安全和質(zhì)量問(wèn)題，保證首次道路橋梁設(shè)計(jì)的正常使用！在道路橋梁設(shè)計(jì)中，如何保證設(shè)計(jì)的可行性較高，主要從結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)和耐久性這兩個(gè)方面來(lái)提高，設(shè)計(jì)必須滿足結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面的內(nèi)容，這也是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，通過(guò)這兩方面性能的提升不僅僅可以提高道路橋梁設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，還能提高其使用性能！此外，在采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)，必須對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)合理的分析，結(jié)合實(shí)際道路橋梁施工環(huán)境合理推斷出道路橋梁承載力的安全系數(shù)，通過(guò)模擬技術(shù)來(lái)測(cè)定安全系數(shù)指標(biāo)，從而更全面、更可靠地運(yùn)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，以此來(lái)改善道路橋梁的安全。

4結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在混凝土施工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

道路橋梁施工的另一個(gè)十分重要的內(nèi)容就是混凝土的施工工程，在實(shí)際的工程中可以采用鋼筋混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)普通的混凝土以增強(qiáng)混凝土本身的質(zhì)量，由于鋼筋混凝土是一種較為復(fù)雜的混合型材料，極易受到外界環(huán)境和因素的腐蝕，所以在施工設(shè)計(jì)中應(yīng)該對(duì)鋼筋混凝土加以保護(hù)層設(shè)計(jì)，加大對(duì)鋼筋混凝土的保護(hù)延長(zhǎng)其使用壽命，因此有效地將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到混凝土施工中，可以很大程度地提升混凝土的穩(wěn)定性和耐久性。另外，除了要增加混凝土的穩(wěn)定性和耐久性之外，還應(yīng)該對(duì)混凝土的斷裂現(xiàn)象加以控制增強(qiáng)混凝土的結(jié)構(gòu)抗裂能力，我們可以通過(guò)增強(qiáng)構(gòu)造配筋得以實(shí)現(xiàn)。

4.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁防水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

道路橋梁的路面滲水的排除問(wèn)題以及防滲漏問(wèn)題都是會(huì)對(duì)道路橋梁的使用壽命產(chǎn)生重大影響，因此，一定要在道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中高度重視。對(duì)道路橋梁的起到防水保護(hù)作用的就是鋪裝的防水層，這層防水層必須采用密實(shí)性較好的混凝土材料，還應(yīng)加入鋼筋網(wǎng)防止混凝土開(kāi)裂，采用復(fù)合纖維混凝土，或者是在其中摻入水泥基滲透結(jié)晶材料，都能起到較好的防水效果。另外，除了要加強(qiáng)防水層的設(shè)計(jì)外，還要注意泄水管道的設(shè)計(jì)與安裝，注意泄水管的細(xì)節(jié)安裝，防止水份從管中滲出，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成影響。合格的防水層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下幾點(diǎn)要求：首先，路面要具有良好的粘結(jié)性，不起皮，不脫落；其次，混凝土要和路面的鋪裝成為一體；再者，整體結(jié)構(gòu)做到有一定的抗拉強(qiáng)度和延展性。

4.3結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁可靠度上應(yīng)用

道路橋梁的可靠度是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的最主要性能指標(biāo)。而道路橋梁的可靠度則是由結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載效應(yīng)和抗力來(lái)決定的。由于荷載效應(yīng)受眾多因素影響，而抗力又由材料性能等多方面因素制約，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)則是對(duì)兩個(gè)因素進(jìn)行獨(dú)立的分析，實(shí)現(xiàn)可靠度的設(shè)計(jì)。

在道路橋梁的設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)模式主要是為了增加公路和橋梁的可靠度，為了進(jìn)一步地保證在應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)理念和方法的設(shè)計(jì)方案中做好橋梁道路的可靠度，就一定要保證設(shè)計(jì)中的整體結(jié)構(gòu)的抗壓能力一定要大于結(jié)構(gòu)的綜合承載的效果，并在道路橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程一定要確定結(jié)構(gòu)的相關(guān)失效標(biāo)準(zhǔn)，明確地設(shè)計(jì)構(gòu)想出失效模型，做到防患于未然，才能將道路橋梁設(shè)計(jì)工作做得更好。

結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)不斷發(fā)展，道路橋梁建設(shè)作為交通運(yùn)輸業(yè)的核心環(huán)節(jié)，要想取得巨大的發(fā)展進(jìn)步，必須做好施工建設(shè)工作，而要想保證施工很好地進(jìn)行，就要做好施工前的設(shè)計(jì)工作。通過(guò)實(shí)踐證明，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不但保證了道路橋梁工程的質(zhì)量，還保證了工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：1大連新日設(shè)計(jì)發(fā)展有限公司；

2大連鴻華設(shè)計(jì)有限公司）