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结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究

新闻时间:2019-06-20 文章来源:未知 文章作者:ztcjjt

      现今,伴随我国城市化建设进度持续推进,交通管理相关部门不断提高在公路桥梁建设的投资力度,所修建桥梁与公路的数量不断增多,特别是道路桥梁建设工程占据关键性地位,进行公路建设的同时要跨越河道所以一定要进行桥梁建设。因此,怎样加强桥梁设计与施工工作是极为关键的,这也属于桥梁管理与施工单位需要加强重视的项目内容。除去在施工过程中必须重视施工操作技术与相应人员的组织安排之外,特别是针对道路桥梁的设计工作必须更加重视,具备一个优良的设计方法与理念才可以确保后续施工更为稳定有序,道路桥梁设计重要性便如同一个画家进行创作时的构思灵感,而画家必须在脑子内有勾画的事物才可以创造更优良的作品。所以,要想建设质量更为精良的道路桥梁便一定要加强设计工作,这时设计理念与设计手段便变的非常关键。此文注重在道路桥梁设计中的结构化设计运用问题,对其展开详细的研究分析,下文将针对道路桥梁设计中结构化设计的应用问题分析研究结果展开具体论述:
        关键词:结构化设计;道路桥梁设计;应用
        一、结构化设计的意义以及原则
        1、结构化设计对道路桥梁设计的意义
        在道路桥梁传统结构设计中,相关设计人员最看重的只有桥梁自身的强度,结构设计考虑如何提高道路桥梁耐力与承重力。但是近几年,道路桥梁事故屡屡发生,大多数都是因为桥梁扭曲、开裂等原因,影响了桥梁的承重能力与使用性能。这表明传统桥梁设计虽然重视了桥梁的耐久度,却忽视了桥梁的使用极限。目前,现代桥梁设计越来越复杂,对桥梁的强度与耐用性提出了更高的要求,道路桥梁的结构化设计是在模块化程度与结构化设计的基础上发展起来的,对桥梁设计可以进行详细分化,从而有效提高桥梁的安全性与使用寿命。
        2、结构化设计的原则
        2.1均衡性原则。目前,我国道路桥梁建设的力度与规模不断增大,桥梁负荷也随之提升。因此,在建设过程中要坚持均衡性原则,保证道路桥梁的各个部分都能均匀合理受力。只有遵循均衡性原则,才能缩短荷载传递路径,从而有助于道路桥梁的优化,避免材料浪费,为提升桥梁结构稳定性奠定基础。
        2.2合理性原则。在道路桥梁结构化设计过程中,要选择合理的桥梁结构,重视桥梁横截面以及结构的配置,充分体现出道路桥梁设计的科学性。此外,还要优化道路桥梁的内部结构,设计科学的桥梁结构。
        2.3简约性原则。随着时代的进步,道路桥梁设计呈现出简约化特点。这就要求在道路桥梁结构化设计过程中,既要保证设计路径的简化,而且还要均衡分散外部负荷。道路桥梁结构设计简约化,有利于桥梁结构强度的提升,降低材料成本。
        2.4安全性原则。在道路桥梁结构结构化设计时,工作人员要合理利用结构化设计的优势,保证道路桥梁结构在过载情况下也有足够的安全性,提高道路桥梁的承重力,保障道路桥梁的质量与安全。
        2.5综合性原则。在道路强梁结构化设计过程中,设计人员要坚持综合性原则,使道路桥梁每一部分结构都能发挥应有作用。同时,要不断完善原有设计方案,综合所有因素,制订出最适合的施工方案,降低施工成本,取得好的经济收益。
        二、道路桥梁设计中结构化设计的具体应用
        1、结构化设计计算模型分析
        结构化设计在道路桥梁设计中的应用主要包括模型化结构、离散化结构以及简化计算模型等。首先是离散化结构,是将道路桥梁结构细分为多个独立的结构,这些结构具有极大的优势,其受力分析、对于施工和设计都比较方便。其次就是模型化结构。大部分道路桥梁在实际设计的过程中都需要进行力学分析,将其中的结构规律总结出来,这样设计模型能够找出规则中的矛盾,然后进行深入分析,最后通过模型将其真实形象展示出来,对于道路桥梁施工的指导具有非常重要的意义。再次是荷载和材料的尽量简化。结构设计在道路桥梁工程设计中,一般都会假设材料具有理想的塑性和弹性,并且还会使用有限的参数来开展无限自由度的随机荷载模拟,在这之中的有限参数都是具备较强概率特性的参数。最后,在进行结构化设计过程中,可以将荷载以及材料的计算最大程度的简化,能够更好地开展施工前结构化设计。总的来说,在进行道路桥梁设计的过程中,选用计算模型的时候必须要考虑到各种情况,并且保持谨慎的态度,选型的时候也应该结合实际情况,对桥梁的真实受力情况准确地进行计算,只有这样才能够制定出最合适的计算模型。

        2、道路桥梁防水设计中结构化设计的应用
        在道路桥梁实际设计过程中,其防水设计直接关乎道路桥梁的使用寿命以及施工质量。如果防水设计工作没能做好,将会使得道路桥梁中的积水不能够及时排出,进而侵蚀道路路面和路基。同时,可以在道路桥梁建设过程中合理应用钢筋网,这样能够很好地避免因为桥梁混凝土开裂,雨水直接进入到道路桥梁内部结构中。通常情况下,道路桥梁防水设计应该符合以下几个标准:首先就得需要有效的保证路面和混凝土的整体性,然后就是要保证结构的延展性和抗拉强度,最后是积极地完善排水管道的设计。
        3、道路桥梁混凝土施工中结构化设计的应用
        钢筋混凝土是道路桥梁施工过程中必不可少的一种材料,并且在当前的道路桥梁建设中应用得非常广泛。在进行道路桥梁结构化设计中,必须要加强钢筋混凝土的保护层厚度,这样能够更好地提升道路桥梁工程质量。此外,道路桥梁的使用年限以及施工质量和混凝土的耐久性具有极为紧密的关系。不过当前有很多的施工单位为了眼前的利益,在施工中使用质量不达标的混凝土材料。因此,在开展结构化设计之后必须要充分考虑到混凝土的耐久性。最后就是在道路桥梁建设的过程中,时常会发生混凝土开裂的情况。因此,在进行道路桥梁结构化设计的时候还要充分考虑结构配筋方面的设计,以此来有效减少道路桥梁中混凝土开裂的情况发生。
        4、道路桥梁主梁设计中的结构化设计应用
        相比较于整体式简支梁结构,装配式简支梁结构最为突出的特点就是能够将预制独立构建进行吊装和运输,然后在现场进行安装和拼接。同时,在实际的设计过程中实现机械化以及自动化的施工技术应用,不仅有效提升了施工人员的工作效率,同时还能够节省一定的施工材料,并且还不会受到天气方面的影响。主梁作为道路桥梁最为主要的承重部分,其设计形式一般分为箱形和T形,箱形结构的主梁主要被应用在应力混凝土结构中。除此之外,主梁的细部尺寸以及高度都需要结合相关的荷载计算方法进行确定,如果主梁的堆成布置以及梁身所受荷载呈现对称分布的情况,应该使用杠杆法来进行计算,同时也可以使用偏心受压的计算方式。两者相同点就是都会取最大内力取值作为控制设计的标准,不过这并不能够作为主梁结构中各个截面的受力计算,主要由于从计算的原理上来看,其结构计算过程中存在着很多的不确定以及不安全的因素。
        结束语
        综上所述,道路桥梁设计作为我国交通系统中重要的组成部分,其对于我国经济的发展有着至关重要的影响。因此必须要加强对其设计进行管理,尤其是其相关结构上的设计管理,在实际的设计中将结构化设计有效的应用到道路桥梁设计中不仅可以有效地降低其施工建设成本,还能对其整体施工质量进行有效地提升,进而为我国交通系统的发展完善打下良好的基础。除此之外,设计人员在对桥梁结构进行优化设计时,必须要结合其实际情况以及周边环境,选择出最佳的设计方案,尽可能降低道路桥梁出现事故的概率。
        参考文献
        [1]周汉林.试论结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].黑龙江交通科技,2015(7):102.
        [2]黄立红.浅析结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].工程技术(文摘版),2015(11):238.

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