淺析結構化設計在道路橋梁設計中的應用

文/馮治林 山東濰坊 261000

道路橋梁設計工作中出現(xiàn)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(xiàn)。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(xiàn)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(shù)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?shù)缆窐蛄航Y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(jù)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(xiàn)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(shù)，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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)，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(shù)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(xiàn)，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(jù)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(xiàn)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(jù)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。