【摘要】道路橋梁的結構是整個設計工作的關鍵,特別是道路橋梁結構化進步方向日益明顯的今天,更應該堅持結構化設計的方法,將核心與重點落實在道路橋梁的核心與重點,在確保道路橋梁結構合理,功能完備,使用安全的基礎上,達到道路橋梁設計的綜合性目標。本文探討了結構化設計在道路橋梁設計中的應用。
【關鍵詞】結構化設計;道路橋梁設計;應用
道路橋梁設計工作中出現的問題容易影響到工程的質量、安全和運營,結構化設計作為有效解決這些問題的重要方式,在道路橋梁設計工作中的作用十分顯著。隨著交通科技的不斷發(fā)展,結構化設計將充分運用到設計工作中,不斷提高道路橋梁的安全性能,有效延長道路橋梁的使用壽命。
1、結構化設計在道路橋梁設計中的應用原則
當我們開展項目設計工作的時候,身為設計者一定要認真遵守如下原則。第一,安全原則,它同樣是最為基本的原則。第二是適用性,它是我們設計的主要目的。第三,經濟,該原則是設計的過程中必須認真關注的內容。在以往開展設計工作的時候,雖說從總體上來看設計措施和國家要求之間沒有明顯的不符之處,不過在具體的運行的過程中還是有很多的問題存在的,這嚴重的影響到項目的后續(xù)運行。
1.1 科學性原則
在開展項目施工工作的時候,一定要認真選擇結構形式,以此來保證結構最優(yōu),保證項目合理。在總體構架保持不變的前提下,調節(jié)它的結構化方位,合理優(yōu)化內在結構。此舉會使得橋梁發(fā)生問題的幾率降低,進而確保結構科學合理。
1.2 簡約化原則
在設計的時候要避免結構過于繁瑣,借助簡化路徑,確保力能夠被合理的釋放,進而增加結構自身的強度,確保材料用量降低,成本減少,更好的創(chuàng)造經濟價值。
1.3 整體性原則
在開展優(yōu)化設計工作的時候,要切實將它的優(yōu)勢發(fā)揮出來,只有這樣才可以確保結構的總體性得以更好的體現。對于那些特殊的項目要著重關注,以此來確保它的穩(wěn)固性高。借助總體設計,使得結構受力水平強化,在保證品質不受影響的前提之下,合理掌控橋梁建設過程中的耗損。
1.4 綜合性原則
在開展結構設計工作的時候,要從材料以及結構兩點上分析。首先,對于橋梁不一樣的位置應該認真考慮使用何種材料,只有使用的材料正確了才可以確保結構合理,確保品質良好。其次,對于不一樣的受力情況要具體分析,確保設計效果良好,實現我們的預期目的。
1.5 連續(xù)性原則
最近幾年,我們國家的經濟高速發(fā)展,此時無形之中使得交通量增加,使得道橋項目的總數變多,運行壓力加大。在這種前提之下,要想保證項目的總體性良好,保證它的結構穩(wěn)固,就應該在開展結構設計工作的時候,結合項目具體情況,確保結構能夠具有較高的持續(xù)性。當道路橋梁結構在受力的情況下,使得受力面積被擴大,傳輸途徑被適當減小。同時要擁有合理的結構、有效節(jié)約材料、施工過程足夠便利等優(yōu)勢。在這一基礎上,使設計好的道路橋梁結構具備連續(xù)性和穩(wěn)定性。
2、結構化設計在道路橋梁設計中的應用
2.1混凝土結構設計
混凝土結構設計是道路橋梁結構設計中的一項重要內容,必須要根據具體需求和混凝土作業(yè)規(guī)范來確定混凝土鋼筋保護層的厚度,保證能夠全面發(fā)揮保護層的功能,防止出現銹蝕、外露等問題。此外,還需重視混凝土結構的穩(wěn)固性與耐久性。在開展道路橋梁結構設計過程中,首先需要科學選擇混凝土材料,合理規(guī)劃混凝土配比,尤其是明確水泥強度等級、用量、水灰比等參數,以確保整體結構的穩(wěn)定性。其次,在設計過程中,還需將各類影響因素考慮在內,優(yōu)化結構的機械性能,加強混凝土結構的抗裂性,盡可能降低裂縫的發(fā)生概率,以保證所設計出來的道路橋梁結構能與具體使用需求相符。
2.2 道路橋梁防水設計方面的應用
對道路橋梁使用壽命來說,防水是一項十分重要的內容,因此,在道路橋梁設計中必須要求做好防水設計。在道路橋梁防水層設計中,為了獲取較為理想的防水效果,設計單位可采用結晶材料混合的水泥或密實度高的復合纖維混凝土,在混凝土施工環(huán)節(jié)中增加鋼筋網,避免混凝土開裂,水分滲入。防水層結構設計中,除了應嚴格依據國家相關規(guī)定確保其抗拉強度、延展性等達到要求之外,還需要保證防水層和混凝土層之間具有較高的黏結性,以此避免剝離現象產生。
2.3 道路橋梁構造配筋設計
在道路橋梁實際使用時,混凝土通常會由于多種主客觀原因所致而產生裂縫。一旦道路橋梁出現裂縫,這就為水分滲入到道路橋梁內部提供了渠道,進而誘發(fā)結構侵蝕情況,同時更重要的是會導致道路橋梁穩(wěn)定性與安全性因此而大大降低。另外道路橋梁裂縫還會對行車舒適性、安全性構成影響。為了避免上述情況出現,道路橋梁結構化設計中要做好構造配筋設計。首先,設計單位要在充分結合道路橋梁規(guī)模和結構形式,在滿足業(yè)主方要求以及國家規(guī)定的前提下,初步確定出構造配筋數量、結構形狀等,隨后基于成本合理性、構造安全性等要求通過計算機驗證、專家審核等方式最終確定下道路橋梁最佳構造配筋設計方案,從而達到有效提升混凝土結構抗裂性能的目的。
2.4防崩關鍵技術施工設計應用
防崩技術在結構化設計中的應用和體現,可從以下幾方面進行說明:(1)橋梁施工中,要精確計算預拋高度,以此避免不必要的高度調整;(2)將合攏段的高差控制在2-3cm;(3)為了避免橋梁底板的鋼筋崩裂,可以先在鋼筋加工場焊接閉合箍筋,形成固定骨架,并和肋板鋼筋焊接到一起,這樣能有效地保證鋼筋的整體性,并降低造價成本;(4)盡量避免施工中的誤差并精確施工放樣工作;(5)實際施工中,要保證橋梁中管道之間以及管道底部的混凝土具有較高的密實度。
2.5在加固施工中的應用
施工中的技術人員要盡可能改善、增強道路橋梁的結構性能。一般情況下使用的兩種方法有體外預應力加固和橋面補強加固方法。除此以外,在工程施工前還要了解施工結構構件的特點,并根據特點選擇合適的施工技術,在最大程度上增強混凝土的初始應變。加固了道路橋梁的結構,在一定程度上有助于提高道路橋梁的使用壽命,有著重要的應用意義。
綜上所述,道路橋梁設計中結構化設計的應用,要從實際工程項目入手,即在明確研究結構化設計現實意義的情況下,找出優(yōu)化控制的方法策略。具體來說,就是根據不同的道路橋梁結構類型,確定最具效用的模型構建與設計計算方法。事實證明,只有這樣才能將橋梁工程的混凝土結構設計、構造配筋設計以及防水設計的有效性充分發(fā)揮出來,使其能夠服務于所處的道路交通網絡環(huán)境,最終滿足各行各業(yè)經濟發(fā)展所提出的安全穩(wěn)定需求。
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作者簡介:
馮治林(370782198512124799),山東濰坊。