結(jié)構(gòu)化設計在道路橋梁設計中的應用研究

段元星

（四川公路橋梁建設集團有限公司大橋工程分公司， 四川 成都 610015）

0 前言

道路橋梁是我國開展經(jīng)濟建設不可缺少的重要因素，而結(jié)構(gòu)化設計是道路橋梁的重要組成部分，為了讓國家經(jīng)濟建設得到保障，必須做好道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設計工作，因此本次針對結(jié)構(gòu)化設計在道路橋梁設計中應用的研究非常重要。

1 在道路橋梁設計中應用結(jié)構(gòu)化設計的根本原則

在道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設計中，連續(xù)、整體、科學、簡約實用是四個必須要遵守的原則，只有完全遵守這四個原則，才能讓道路橋梁設計得到真正的優(yōu)化，因此在研究具體的應用之前這四個原則必須進行明確。

1.1 保證橋梁的連續(xù)性

隨著我國經(jīng)濟建設的不斷進步，道路橋梁工程得到了良好發(fā)展，因此工程規(guī)模不斷擴大、工程的難度不斷提高，同時我國的交通需求也在不斷增長，這使得道路橋梁的承載越來越大，橋梁的自重也在不斷提高[1]。針對這種情況，將結(jié)構(gòu)化設計應用到道路橋梁中，能夠讓橋梁的連續(xù)性得到保證，從而讓橋梁的承載能力、受力面積、安全性等得到明顯提升。另外結(jié)構(gòu)化設計還可以讓橋梁整體結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，從而使用更少的材料完成橋梁建設，有效節(jié)省經(jīng)濟成本。

1.2 提高橋梁的整體性

除了連續(xù)性之外，整體性是又一個保證道路橋梁安全的基本原則，因此在道路橋梁的實際設計過程中，要將結(jié)構(gòu)化設計的優(yōu)勢和特征充分發(fā)揮出來，以此讓橋梁的整體性得到提高。橋梁的整體性得到提高以后，如果發(fā)生過載或者某一處壓力突然增加的情況，橋梁可以盡量保證結(jié)構(gòu)的完整，這樣安全性就有了很大提升。另外整體性對橋梁材料的用量要求不高，因此和連續(xù)性一樣可以節(jié)省經(jīng)濟成本。

1.3 尊守科學性設計

科學設計是應用結(jié)構(gòu)化設計必須要遵守的原則，而要遵守科學設計則必須要重視以下三點：首先是橫截面的選擇，道路橋梁的橫截面選擇必須要以承載能力為基礎，而不是從美觀的角度的進行考慮。其次是材料的選擇，為了縮減道路橋梁本身的重量，要盡量選擇自重輕的材料。最后是道路橋梁的支撐設計，在設計支撐方式以及選擇支撐位置的時候，必須對道路橋梁本身的受力進行研究，從而讓支撐點的設計更加合理，同時要對支撐設計進行優(yōu)化，以達到節(jié)省材料的目的[2]。

1.4 以簡約實用為基礎

很多時候道路橋梁設計者都會考慮工程的美觀性，造成了對實用性有些忽略，這在結(jié)構(gòu)化設計中是必須要注意的一點，要明白，道路橋梁的設計必須以簡約實用為基礎，在此之上才能考慮美觀性。在真正設計的時候要明確道路橋梁的最大應力要求，從而通過結(jié)構(gòu)化設計優(yōu)化道路橋梁的整體結(jié)構(gòu)，讓工程的穩(wěn)定性得到提高，這樣也可以有效節(jié)省施工成本和保證施工進度。

2 結(jié)構(gòu)化設計在道路橋梁設計中的應用

2.1 在橋梁排水中的應用

水是對道路橋梁影響比較大的一個因素，通常橋梁的腐蝕、外皮的脫落、開裂都能和水有關系，因此排水是橋梁設計中非常重要的一項內(nèi)容。針對道路橋梁的排水設計，筆者提出了以下幾點看法，首先排水設計要以道路橋梁本身的物理性質(zhì)為基礎，要讓相關材料的性能得到保障，同時在實際施工中施工人員一定要遵守道路施工的具體規(guī)定，材料的選取和配置上要符合實際要求，以此來盡量縮減水對于橋體的影響。其次是路面的設計，路面的平整性務必要保證，要讓混凝土結(jié)構(gòu)和路面保持平衡，同時要注意施工材料的延展性，從而根據(jù)其延展性設計具體結(jié)構(gòu)。最后是排水暗溝和管道的設計，排水管道以及暗溝的設計一定要符合實際的排水需求，而且要注意不能對橋體造破壞，要自然的將橋上積水通過管道引至橋下，從而延長路橋工程的使用壽命[3]。

2.2 在混凝土施工的應用

目前在路橋施工中對混凝土材料的使用較為廣泛，因此對結(jié)構(gòu)化設計進行研究也要仔細考慮混凝土施工的影響。將混凝土施工和結(jié)構(gòu)化設計結(jié)合在一起能讓混凝土施工的質(zhì)量得到明顯提升，而要更好的將二者結(jié)合在一起首先要做好設計工作，具體人員要以施工要求為基礎對混凝土的配比進行設計，同時為了保證施工之后不出現(xiàn)裂縫問題，要根據(jù)橋梁的應力要求設計混凝土用量，同時優(yōu)化混凝土和鋼筋的配比，從而盡量為工程節(jié)省材料[4]。另外在實際的施工中還要嚴格注意以下問題，混凝土的預拱度、實際施工的誤差、混凝土結(jié)構(gòu)和橋梁整體穩(wěn)定性之間的關系等。總而言之，將混凝土施工和結(jié)構(gòu)化設計結(jié)合在一起要全面考慮橋梁的需求，以此才能讓穩(wěn)定性、使用壽命等得到提升，并且降低施工過程中的成本投入。

2.3 在防爆防震中的應用

為了讓路橋工程在可能會出現(xiàn)的爆炸以及地震中盡量保證整體的穩(wěn)定性，在設計階段必須要將這項內(nèi)容考慮在內(nèi)，這樣才能讓人們的生命財產(chǎn)安全得到保障[5]。提升橋梁防爆抗震能力可從以下幾個方面出發(fā)，首先，要控制橋梁的高度，以免因過高而弱化橋梁整體的穩(wěn)定性。其次，為了保證橋梁在發(fā)生爆炸或者地震的時候基礎支撐不崩裂，應在鋼筋焊接處設置固定用的骨架，同時將骨架和基礎焊接在一起，這樣不僅保證了性能，還可以有效節(jié)省施工成本。再次，要盡量控制實際施工和設計之間的誤差。最后，要嚴格保證路橋工程所有用料的質(zhì)量及用量。

3 結(jié)束語

綜上所述，道路橋梁是我國在經(jīng)濟建設過程中不可缺少的重要工程，結(jié)構(gòu)化設計是道路橋梁施工重要的組成部分，因此需要對結(jié)構(gòu)化設計在道路橋梁施工中的應用進行分析，從而才能真正提高道路橋梁的實用性和經(jīng)濟性。