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

陳菲菲

（黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150090）

近年來，國(guó)內(nèi)發(fā)生幾起大橋塌陷或局部遭到嚴(yán)重?fù)p害事故，為了增強(qiáng)道路橋梁的安全系數(shù)、提高耐久性，避免橋梁受損，應(yīng)該加強(qiáng)道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)工作，這是當(dāng)前迫在眉睫需要解決的事情。

1 道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的重要價(jià)值

在道路橋梁設(shè)計(jì)中，往往考慮橋梁本身的強(qiáng)度，卻忽略了耐久性；對(duì)耐受強(qiáng)度重視，卻忽視適用極限情況；關(guān)注橋梁的結(jié)構(gòu)布局合理性，卻忽視橋梁的檢測(cè)和維護(hù)，這樣形成的結(jié)構(gòu)就存在不同程度的安全隱患和缺點(diǎn)。在傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)中，具體的步驟是：第一要根據(jù)基本經(jīng)驗(yàn)確定初步的設(shè)計(jì)方案，這里面涉及選取的材料、結(jié)構(gòu)布局、制造工藝及布局大小等問題；第二要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究；第三就是要采用力學(xué)分析方法，研究設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可行性，并根據(jù)實(shí)際情況改正。對(duì)于這種設(shè)計(jì)流程，只能針對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性及安全系數(shù)進(jìn)行確定，而不能最大化優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，無法實(shí)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)對(duì)日益復(fù)雜的需求的滿足，所以，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持的原則

2.1 科學(xué)性原則

在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該合理選擇道路橋梁結(jié)構(gòu)，注意橫截面與道路橋梁結(jié)構(gòu)配置，做到更為科學(xué)和有效，在合理調(diào)整道路橋梁結(jié)構(gòu)位置，優(yōu)化道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的基礎(chǔ)上，使道路橋梁結(jié)構(gòu)的重量降低，實(shí)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)的科學(xué)化。

2.2 簡(jiǎn)約化原則

在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)約化，盡量通過簡(jiǎn)化的路徑做到道路橋梁結(jié)構(gòu)力的直接、簡(jiǎn)單傳遞，達(dá)到道路橋梁結(jié)構(gòu)能夠平衡地分散外部負(fù)荷，對(duì)于確保道路橋梁結(jié)構(gòu)自重，提高道路橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，節(jié)約道路橋梁結(jié)構(gòu)施工材料，提升道路橋梁結(jié)構(gòu)施工效率有著重要的價(jià)值。

2.3 連續(xù)性原則

當(dāng)前，道路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了自身重量越來越高、負(fù)荷越來越大的趨勢(shì)，這需要在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和一體性，以此來確保道路橋梁結(jié)構(gòu)在受力的情況下，擴(kuò)大有效的受力面積，縮短道路橋梁受力傳遞的路徑，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低材料使用的基礎(chǔ)上，提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、連續(xù)性。

2.4 統(tǒng)合性原則

在道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要統(tǒng)和材料、結(jié)構(gòu)兩個(gè)重要的部分，在材料部分中應(yīng)該考慮不同材料在道路橋梁結(jié)構(gòu)中的不同部位與不同性質(zhì)，要做到在優(yōu)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)科學(xué)設(shè)計(jì)材料應(yīng)用。同時(shí)，應(yīng)該利用不同結(jié)構(gòu)、不同形狀受力和功能的特點(diǎn)，統(tǒng)和道路橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定、重量、受力等結(jié)構(gòu)特性目標(biāo)。

2.5 整體性原則

道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要利用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，突出道路橋梁結(jié)構(gòu)的整體性，特別要求做好過載和特殊情況確保道路橋梁結(jié)構(gòu)整體性和安全性的設(shè)計(jì)，通過提高承重力，整體效果，使道路橋梁結(jié)構(gòu)的總體用料得到節(jié)約，在確保道路橋梁施工質(zhì)量的同時(shí)，降低道路橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本。

3 道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的要點(diǎn)

3.1 道路橋梁防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

一方面，在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該確保道路橋梁路面的物理性質(zhì)，通過材料和工藝的控制設(shè)計(jì)保障材料的黏結(jié)性，做到路面不起皮，混凝土不脫落。另一方面，在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中要注意路面的平整性，通過嚴(yán)格設(shè)計(jì)混凝土施工，將路面和混凝土鋪成一個(gè)整體，以確保防水的平整。此外，在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中應(yīng)該確保結(jié)構(gòu)的整體性，要選用延展性好、抗拉力強(qiáng)的材料作為基礎(chǔ)，通過合理的工藝實(shí)現(xiàn)防水結(jié)構(gòu)的整體性。最后，規(guī)范排水管線、集水管道的設(shè)計(jì)，要通過嚴(yán)格的規(guī)范來確保排水設(shè)施安裝過程，避免出現(xiàn)對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)和混凝土部位出現(xiàn)的滲透、腐蝕，以此來確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與安全。

3.2 道路橋梁混凝土項(xiàng)目設(shè)計(jì)的應(yīng)用

一方面，道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重視混凝土中鋼筋的保護(hù)層厚度，應(yīng)該根據(jù)道路橋梁結(jié)構(gòu)的需要和混凝土施工規(guī)范，明確確定道路橋梁混凝土鋼筋的保護(hù)層厚度，通過保護(hù)層來確保鋼筋的結(jié)構(gòu)功能和作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)的安全。另一方面，道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視混凝土的耐久性，要在設(shè)計(jì)中規(guī)劃好混凝土材料的配比，特別是：水灰比例、水泥使用量、強(qiáng)度級(jí)別等，以確保道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。最后，道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要加強(qiáng)增強(qiáng)構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)，要通過規(guī)范配筋的數(shù)量、形式和結(jié)構(gòu)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂縫能力，確保道路橋梁結(jié)構(gòu)符合實(shí)際與使用的需要。

4 結(jié)語(yǔ)

道路橋梁的結(jié)構(gòu)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵，特別是道路橋梁結(jié)構(gòu)化進(jìn)步方向日益明顯的今天，更應(yīng)該堅(jiān)持結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法，將核心與重點(diǎn)落實(shí)在道路橋梁的核心與重點(diǎn)，在確保道路橋梁結(jié)構(gòu)合理，功能完備，使用安全的基礎(chǔ)上，達(dá)到道路橋梁設(shè)計(jì)的綜合性目標(biāo)。

［1］ 李艷暉.結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（17）：67.

［2］ 王景成.淺談在道路橋梁設(shè)計(jì)運(yùn)用中常出現(xiàn)的問題［J］.才智，2010，（29）：44.

［3］ 趙婷婷，孫強(qiáng).探討道路橋梁設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與改善措施［J］.城市建筑，2013，（14）：239.

［4］ 鄭向超，凌勝濤，于春霞.談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)［J］.土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)，2010，（08）：185-186.

［5］ 陳銳.城市道路橋梁設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的探討［J］.林業(yè)勘察設(shè)計(jì)，2010，（02）：74-76.