道路橋梁設計中結構化設計的應用研究

龍臻

摘 要：道路橋梁是當前社會生活中重要的運輸載體，其建設質量直接影響當地經濟的發展速度，因此道路橋梁的設計與發展受到了各行各業的廣泛關注。在目前的道路橋梁設計方法中，結構化設計是非常重要的內容，良好的結構化設計不但能夠全面提升道路橋梁的質量，而且能提高施工的總體效率。從整體上來說，研究道路橋梁的結構化設計對于城市建設的發展有著非常積極的意義。

關鍵詞：道路橋梁;結構化設計;應用

引言

在我國現代社會的不斷發展過程中，人們的生活水平提升效果比較明顯，與此同時交通系統逐漸完善，發展道路橋梁設計在整個交通系統中具有重要的地位，道路橋梁設計的綜合質量會對其公路系統的建設質量產生直接的影響，因此要求相關的管理部門加強對道路橋梁設計施工工作的重視，提高管理力度。由于道路橋梁工程和其他的建筑工程類型相比，整體施工程序和流程更加復雜，在具體的施工中不但要考慮到道路橋梁的實用性價值，還需要考慮到整體施工環節的安全性，并且還需要對建設成本進行控制。但是目前我國道路橋梁設計及施工過程中仍然存在比較豐富的問題，如果對其處理不當，容易導致橋梁結構受損或坍塌。因此在道路橋梁設計中如何進行結構化設計，怎樣對其進行優化，是目前社會中相關方面十分重視并且值得思考的具體問題，基于此，對結構化設計在道路橋梁設計中的應用進行進一步的分析和研究。

1加固技術在道路橋梁施工中應用的必要性

橋梁建設是我國交通建設中非常重要的一環，對于我國的經濟建設和社會發展有著非常重要的作用。由于之前我國道路橋梁建設技術水平不夠先進、資金也不夠雄厚，使得道路橋梁工程的建設質量得不到有效保障，進而使得很多橋梁結構出現了各種瑕疵和問題，施工材料的應用效果不佳，質量得不到管控，致使很多橋梁橋墩等構成配筋率不達標，強度無法滿足施工的需要，進而影響橋梁的使用效果和使用壽命。然而隨著我國交通運輸需求日益增大，對于交通設施的要求和需求都在不斷提升，對于交通建設工作提出了越來越嚴苛的要求。加固技術在道路橋梁施工中應用能夠有效提升橋梁的質量，有效提升橋梁的使用年限，通過加固方法來不斷增強橋梁的承受力，進而極大地提升橋梁的安全性能和穩定性能。特別是當前道路橋梁由于使用頻率大，承載的重量越來越大，致使諸如裂縫問題、地基沉降、梁端頭破損以及混凝土碳化等問題時有發生，嚴重影響了道路橋梁的質量。正因為如此，在新的發展背景下，非常有必要加強對道路橋梁質量的保障，加固技術在道路橋梁施工中應用也就成為了必然，具有非常重要的現實意義和應用價值。

2道路橋梁設計中結構化設計的應用研究

2.1優化結構化設計模型

在道路橋梁的結構化設計過程中，需要結合當前的技術對設計模型進行優化，從而使其更加符合當前道路橋梁的設計要求。首先，可以對道路橋梁進行離散化的結構設計。這種結構設計可以有效地改善道路橋梁的整體性能，還可以將結構的自由度轉化為有限的自由度。但是在離散化的設計過程中，設計人員需要對橋梁結構的應力進行仔細計算，確保結構具有很好的穩定性。其次，需要對道路橋梁進行模型結構的設計。設計人員應從力學的角度出發計算出道路橋梁的靜荷載，按照相關參數的內容來進行結構化的建模。設計人員還要從材料和荷載這一角度出發，通過精確的計算與分析，利用各類材料來對道路橋梁的結構進行模擬分析，從而確保道路橋梁的最終施工質量能夠達到預期的要求。

2.2合理規劃結構設計

對于結構的設計需要從平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計以及路基填料和壓實度、路基處理、路基邊坡、路基防護、路面設計、參數設計、抗滑設計、材料以及技術要求等方面進行綜合考慮。其中對于平面的設計需要按照以下原則滿足交通功能，保證主流交通的快速、順適、安全、連續，確保和規劃路線基本一致;保證和現有以及在建的道路合理連接，同片區規劃的路網協調一致;避免與道路兩側已批用地的矛盾;盡量與周圍景觀相協調;要符合城市道路設計規范要求。減少房屋的拆遷，盡量避開廟宇及古樹名木。對于縱斷面的設計需要滿足規劃要求、最小排水縱坡;與道路兩側用地規劃標高相適應;與地形相結合;減少土方，節約土地資源，降低工程造價。對于橫斷面需要根據實際情況對道路的橫坡度加以設計。進行路基填料設計時，應當保證填料均勻、密實，應優先選用級配較好的砂類土，例如粉質粘土或殘質砂質粘性土不得使用泥炭淤泥、有機質土、素填土等作為填料，路堤應分層填筑，均勻壓實。對于路面的設計需要路面具有剛度大、承載力強、穩定性好、抗滑。

2.3通過結構化設計對道路橋梁模型計算和分析

在結構化設計的應用中，道路橋梁設計主要是包括模型化結構、離散化結構以及簡化計算模型。具體來說，離散化結構就是將整體的道路橋梁結構進行劃分，使之產生多個相對更加獨立的結構，對這些結構進行受力分析，發現具體的施工以及設計方面都體現出一定的方便性特點，能夠更好地滿足施工設計人員的客觀需求。其次是模型化的結構，大多數道路橋梁在實際設計中需要對其進行力學分析，總結設計中的結構以及規律，從而能夠使相關人員在所設計的模型中更加方便地找出具體的矛盾，并對其進行深入分析，通過模型來將具體的形象進行展示，實現對于道路橋梁施工整體性的指導和優化。之后是荷載和材料的簡化模型。通常在對道路橋梁結構進行設計的過程中，會假設所使用的材料具有理想的塑性及彈性，并且采取適當的參數對無限自由度荷載進行隨機模擬。其中，有效參數具有較強的概率特性。結構化設計的過程中，通過結合荷載和材料的計算，來實現更好的施工結構設計。總體來說，在進行道路橋梁設計的過程中，選取計算模型應當充分考慮到各種實際情況，并始終保持謹慎小心的態度完成對橋梁受力情況的準確計算，最終制定出更加合理化的計算模型。

2.4合理配比混凝土材料

在當前的道路橋梁工程中，混凝土仍然是最主要的施工材料。混凝土材料來源廣泛且成本低廉，在施工過程中工序簡單便捷，因而一直都是各類大型建筑的主要建設材料。在道路橋梁的結構設計中，混凝土材料也起到了關鍵性的作用，為了保證道路地基以及橋梁橋體的穩定性，在混凝土的施工與設計過程中，設計人員往往會適當地增加混凝土的厚度，從而實現對橋體鋼筋的有效保護。在施工過程中，混凝土的質量也就決定著項目的安全性和穩定性，因此設計人員在結構化設計的過程中也應對混凝土材料的穩定性設計進行仔細的論證。從材料的性質來看，鋼筋混凝土是一種復合型的材料，在配置的過程中應按照行業內的要求以及施工的具體情況進行嚴格配比，全面提高混凝土的質量。在某些項目工程中，一些建筑企業為了獲得更大的經濟效益，選擇使用低強度的混凝土，最終導致道路橋梁工程建設質量不達標，嚴重影響道路橋梁的使用壽命和項目的總體質量。因此，在材料的設計與配比的過程中，設計人員要保證混凝土項目應用的合理性，從而提高道路橋梁工程的整體質量。

結語

總體來說，在我國現代經濟水平的不斷提高過程中，對于交通運輸行業的要求也越來越高。道路橋梁施工規模的不斷擴大，要求施工單位能夠在施工過程中積極地對設計方法進行創新，合理運用多樣化的結構設計方式，來有效地保障道路橋梁的施工質量，進而提高整體道路橋梁的安全性和經濟性，促進我國道路橋梁建設水平的進一步提升，推動建設行業的穩定發展。

參考文獻：

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（黔東南州交通勘察設計院，貴州 凱里 556000）