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

文/張新立 山東通達(dá)路橋規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 山東煙臺(tái) 264000

1、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的基本概念

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法具有自頂向下、逐層分解的基本特點(diǎn)，將設(shè)計(jì)對(duì)象分解成相對(duì)獨(dú)立的模塊結(jié)構(gòu)，并對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行進(jìn)一步的分解與求精，再將每個(gè)模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合，最終得到整個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)象的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程是提供給設(shè)計(jì)人員一組與被設(shè)計(jì)對(duì)象相關(guān)的設(shè)計(jì)原理與技術(shù)，用來(lái)幫助設(shè)計(jì)人員在模塊層次上區(qū)分設(shè)計(jì)的質(zhì)量，是將有關(guān)設(shè)計(jì)對(duì)象的，已經(jīng)被認(rèn)證的大量歷史數(shù)據(jù)輸入到設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，再?gòu)脑O(shè)計(jì)系統(tǒng)中得到設(shè)計(jì)對(duì)象的相應(yīng)數(shù)據(jù)，這種方式是較為常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法。在道路橋梁工程建設(shè)中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)把整個(gè)建設(shè)工程分化成不同的階段、不同的個(gè)體等，再根據(jù)當(dāng)前道路橋梁的設(shè)計(jì)方向與技術(shù)要求，分析給出非常詳盡的數(shù)據(jù)圖表等，并在整個(gè)道路橋梁工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，不斷對(duì)相應(yīng)缺陷做出修改，讓道路橋梁工程設(shè)計(jì)不斷完善。

2、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

2.1 科學(xué)性原則

在開(kāi)展項(xiàng)目施工工作的時(shí)候，一定要認(rèn)真選擇結(jié)構(gòu)形式，以此來(lái)保證結(jié)構(gòu)最優(yōu)，保證項(xiàng)目合理。在總體構(gòu)架保持不變的前提下，調(diào)節(jié)它的結(jié)構(gòu)化方位，合理優(yōu)化內(nèi)在結(jié)構(gòu)。此舉會(huì)使得橋梁發(fā)生問(wèn)題的幾率降低，進(jìn)而確保結(jié)構(gòu)科學(xué)合理。

2.2 簡(jiǎn)約化原則

在設(shè)計(jì)的時(shí)候要避免結(jié)構(gòu)過(guò)于繁瑣，借助簡(jiǎn)化路徑，確保力能夠被合理的釋放，進(jìn)而增加結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度，確保材料用量降低，成本減少，更好的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.3 整體性原則

在開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，要切實(shí)將它的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，只有這樣才可以確保結(jié)構(gòu)的總體性得以更好的體現(xiàn)。對(duì)于那些特殊的項(xiàng)目要著重關(guān)注，以此來(lái)確保它的穩(wěn)固性高。借助總體設(shè)計(jì)，使得結(jié)構(gòu)受力水平強(qiáng)化，在保證品質(zhì)不受影響的前提之下，合理掌控橋梁建設(shè)過(guò)程中的耗損。

2.4 綜合性原則

在開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，要從材料以及結(jié)構(gòu)兩點(diǎn)上分析。首先，對(duì)于橋梁不一樣的位置應(yīng)該認(rèn)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(jié)構(gòu)合理，確保品質(zhì)良好。其次，對(duì)于不一樣的受力情況要具體分析，確保設(shè)計(jì)效果良好，實(shí)現(xiàn)我們的預(yù)期目的。

2.5 連續(xù)性原則

最近幾年，我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，此時(shí)無(wú)形之中使得交通量增加，使得道橋項(xiàng)目的總數(shù)變多，運(yùn)行壓力加大。在這種前提之下，要想保證項(xiàng)目的總體性良好，保證它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，就應(yīng)該在開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，結(jié)合項(xiàng)目具體情況，確保結(jié)構(gòu)能夠具有較高的持續(xù)性。當(dāng)?shù)缆窐蛄航Y(jié)構(gòu)在受力的情況下，使得受力面積被擴(kuò)大，傳輸途徑被適當(dāng)減小。同時(shí)要擁有合理的結(jié)構(gòu)、有效節(jié)約材料、施工過(guò)程足夠便利等優(yōu)勢(shì)。在這一基礎(chǔ)上，使設(shè)計(jì)好的道路橋梁結(jié)構(gòu)具備連續(xù)性和穩(wěn)定性。

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

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，必須要根據(jù)具體需求和混凝土作業(yè)規(guī)范來(lái)確定混凝土鋼筋保護(hù)層的厚度，保證能夠全面發(fā)揮保護(hù)層的功能，防止出現(xiàn)銹蝕、外露等問(wèn)題。此外，還需重視混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與耐久性。在開(kāi)展道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先需要科學(xué)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(qiáng)度等級(jí)、用量、水灰比等參數(shù)，以確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需將各類(lèi)影響因素考慮在內(nèi)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能，加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性，盡可能降低裂縫的發(fā)生概率，以保證所設(shè)計(jì)出來(lái)的道路橋梁結(jié)構(gòu)能與具體使用需求相符。

3.2 道路橋梁構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)

在道路橋梁實(shí)際使用時(shí)，混凝土通常會(huì)由于多種主客觀(guān)原因所致而產(chǎn)生裂縫。一旦道路橋梁出現(xiàn)裂縫，這就為水分滲入到道路橋梁內(nèi)部提供了渠道，進(jìn)而誘發(fā)結(jié)構(gòu)侵蝕情況，同時(shí)更重要的是會(huì)導(dǎo)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(huì)對(duì)行車(chē)舒適性、安全性構(gòu)成影響。為了避免上述情況出現(xiàn)，道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要做好構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)。首先，設(shè)計(jì)單位要在充分結(jié)合道路橋梁規(guī)模和結(jié)構(gòu)形式，在滿(mǎn)足業(yè)主方要求以及國(guó)家規(guī)定的前提下，初步確定出構(gòu)造配筋數(shù)量、結(jié)構(gòu)形狀等，隨后基于成本合理性、構(gòu)造安全性等要求通過(guò)計(jì)算機(jī)驗(yàn)證、專(zhuān)家審核等方式最終確定下道路橋梁最佳構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到有效提升混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能的目的。

3.3 道路橋梁防水設(shè)計(jì)

對(duì)道路橋梁使用壽命來(lái)說(shuō)，防水是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，因?yàn)橐坏┓浪O(shè)計(jì)做得不好，很容易導(dǎo)致水分滲透入道路橋梁內(nèi)部造成鋼筋銹蝕，進(jìn)而誘發(fā)路面開(kāi)裂、結(jié)構(gòu)受損等問(wèn)題，因此，在道路橋梁設(shè)計(jì)中必須要求做好防水設(shè)計(jì)。在道路橋梁防水層設(shè)計(jì)中，為了獲取較為理想的防水效果，設(shè)計(jì)單位可采用結(jié)晶材料混合的水泥或密實(shí)度高的復(fù)合纖維混凝土，在混凝土施工環(huán)節(jié)中增加鋼筋網(wǎng)，避免混凝土開(kāi)裂，水分滲入；防水層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定確保其抗拉強(qiáng)度、延展性等達(dá)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(jié)性，以此避免剝離現(xiàn)象產(chǎn)生；道路橋梁設(shè)計(jì)中，還需要根據(jù)各路段實(shí)際情況，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)排水管道，這樣有助于積水快速排出路面，防止因浸泡滲水而影響道路橋梁的使用壽命及結(jié)構(gòu)安全。

結(jié)語(yǔ)：

總之，最近幾年，由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得交通運(yùn)輸?shù)膲毫Σ粩嘣黾?，道橋?xiàng)目總數(shù)也在變多，無(wú)形之中使得道橋工程設(shè)計(jì)工作開(kāi)始受到人們的關(guān)注。這主要是因?yàn)橹挥辛己玫脑O(shè)計(jì)，才能夠保證項(xiàng)目的品質(zhì)良好，增加使用時(shí)間。筆者具體闡述了我們國(guó)家當(dāng)前時(shí)期的道橋項(xiàng)目結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容。我們堅(jiān)信隨著經(jīng)濟(jì)以及科技的高速發(fā)展，我們國(guó)家的橋梁設(shè)計(jì)工作一定會(huì)開(kāi)展得更加順暢，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)必然會(huì)在大范圍內(nèi)推廣運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔偉楠.道路橋梁設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與改善措施[J].交通世界，2016（31）：96-97.

[2]沈洪濤.道路橋梁設(shè)計(jì)中的隱患及解決措施分析[J].建筑知識(shí)，2015（12）：94-95.

[3]盛羽.道路橋梁設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及對(duì)策[J].中華建設(shè)，2016（06）：12-13.