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

王寶同

摘 要：我國(guó)的道路設(shè)計(jì)工作已經(jīng)成為了整個(gè)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)以及支撐，因此對(duì)于道路建設(shè)的質(zhì)量好壞會(huì)直接關(guān)系到人民群眾的生活。針對(duì)道路橋梁的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最主要的因素就是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要充分地考慮到施工地區(qū)的情況，從而能夠保證道路橋梁的施工質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長(zhǎng)和發(fā)展。本文針對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的重要價(jià)值進(jìn)行分析，結(jié)合具體的應(yīng)用原則來(lái)思考結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用方式，希望能夠進(jìn)一步促進(jìn)道路橋梁設(shè)計(jì)水平的提升。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì);道路橋梁;橋梁設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U442.5;U412.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

在我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展過(guò)程中，人們的生活水平提升效果比較明顯，與此同時(shí)交通系統(tǒng)逐漸完善，發(fā)展道路橋梁設(shè)計(jì)在整個(gè)交通系統(tǒng)中具有重要的地位，道路橋梁設(shè)計(jì)的綜合質(zhì)量會(huì)對(duì)其公路系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，因此要求相關(guān)的管理部門加強(qiáng)對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)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(fù)雜，在具體的施工中不但要考慮到道路橋梁的實(shí)用性價(jià)值，還需要考慮到整體施工環(huán)節(jié)的安全性，并且還需要對(duì)建設(shè)成本進(jìn)行控制。但是目前我國(guó)道路橋梁設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中仍然存在比較豐富的問(wèn)題，如果對(duì)其處理不當(dāng)，容易導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受損或坍塌。因此在道路橋梁設(shè)計(jì)中如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，怎樣對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，是目前社會(huì)中相關(guān)方面十分重視并且值得思考的具體問(wèn)題，基于此，對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究。

1 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

1.1 簡(jiǎn)約化

簡(jiǎn)約化原則主要是在道路橋梁的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要將結(jié)構(gòu)進(jìn)行盡可能地優(yōu)化升級(jí)，在不影響道路橋梁整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上來(lái)開(kāi)展相應(yīng)的施工[1]。用最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)原理方面的傳遞，進(jìn)而能夠確保整體的道路橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)外部的負(fù)荷和內(nèi)部應(yīng)力分散，從而能夠有效地確保橋梁整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并減少施工材料的使用。降低工程成本，保障施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。是道路橋梁設(shè)計(jì)的價(jià)值能夠得到充分的體現(xiàn)，并推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.2 整體性要求

在對(duì)道路橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，使整體結(jié)構(gòu)能夠充分地發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，并用最低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)重要的目標(biāo)，突出道路橋梁結(jié)構(gòu)的整體特點(diǎn)，為后續(xù)的施工工作順利開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)。另外，還需要設(shè)計(jì)人員能夠?qū)Φ缆窐蛄涸O(shè)計(jì)工作充分關(guān)注，保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而能夠達(dá)到提升整體結(jié)構(gòu)承受力的目的，在保障整體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量以及穩(wěn)定性的前提下節(jié)省道路橋梁施工的成本[2]。

1.3 科學(xué)性

在具體的施工建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選擇合適的數(shù)據(jù)和參考指數(shù)來(lái)開(kāi)展橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)配置，保證在后續(xù)道路橋梁的施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量方面的問(wèn)題，這就要求設(shè)計(jì)人員能夠在具體的工作中對(duì)整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保障，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使整體道路橋梁結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到最優(yōu)化的效果，降低故障的產(chǎn)生概率，并為我國(guó)道路交通系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1.4 連續(xù)性

隨著我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，交通的承載量正在逐漸增加，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展道路橋梁建設(shè)工作具有較大的價(jià)值，同時(shí)橋梁的建設(shè)會(huì)對(duì)交通系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生直觀的影響[3]。為了保障道路橋梁的整體性以及施工結(jié)果的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合社會(huì)未來(lái)的發(fā)展構(gòu)思，并結(jié)合道路橋梁的結(jié)構(gòu)連續(xù)性要求，使所設(shè)計(jì)出的道路橋梁結(jié)構(gòu)在實(shí)際中具有較大的受力面積，同時(shí)對(duì)其安全性產(chǎn)生良好的保障。

1.5 綜合性

工作人員在對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面、綜合性的考慮，結(jié)合建筑原材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面的內(nèi)容來(lái)思考不同材料在不同位置的性能特點(diǎn)，并對(duì)著力結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，保證材料的合理利用。除此之外，還應(yīng)當(dāng)充分利用不同結(jié)構(gòu)以及形狀的受力特點(diǎn)，使道路橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)的目標(biāo)，進(jìn)而能夠完成對(duì)整體橋梁設(shè)計(jì)的要求，為人們的日常出行提供良好的保障。

2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的重要價(jià)值

實(shí)際上，采取結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的主要目的是能夠?qū)φw數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行細(xì)化以及評(píng)價(jià)。道路橋梁設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)能夠從不同的角度來(lái)對(duì)橋梁模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。與此同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中一些客觀因素的有效分析，保障客觀的處理結(jié)果，進(jìn)而提高道路橋梁設(shè)計(jì)的整體使用安全性。傳統(tǒng)上，對(duì)于道路橋梁設(shè)計(jì)需要充分結(jié)合設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，編制初始設(shè)計(jì)的方案，其內(nèi)容主要是包括橋梁的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸以及整體布置情況，充分結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)和力學(xué)方面的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)對(duì)其進(jìn)行不斷地修改和完善，促進(jìn)橋梁實(shí)用價(jià)值的提升[4]。

3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 通過(guò)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)對(duì)道路橋梁模型計(jì)算和分析

在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用中，道路橋梁設(shè)計(jì)主要是包括模型化結(jié)構(gòu)、離散化結(jié)構(gòu)以及簡(jiǎn)化計(jì)算模型。具體來(lái)說(shuō)，離散化結(jié)構(gòu)就是將整體的道路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，使之產(chǎn)生多個(gè)相對(duì)更加獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，發(fā)現(xiàn)具體的施工以及設(shè)計(jì)方面都體現(xiàn)出一定的方便性特點(diǎn)，能夠更好地滿足施工設(shè)計(jì)人員的客觀需求[5]。其次是模型化的結(jié)構(gòu)，大多數(shù)道路橋梁在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析，總結(jié)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)以及規(guī)律，從而能夠使相關(guān)人員在所設(shè)計(jì)的模型中更加方便地找出具體的矛盾，并對(duì)其進(jìn)行深入分析，通過(guò)模型來(lái)將具體的形象進(jìn)行展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)于道路橋梁施工整體性的指導(dǎo)和優(yōu)化。之后是荷載和材料的簡(jiǎn)化模型。通常在對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，會(huì)假設(shè)所使用的材料具有理想的塑性及彈性，并且采取適當(dāng)?shù)膮?shù)對(duì)無(wú)限自由度荷載進(jìn)行隨機(jī)模擬。其中，有效參數(shù)具有較強(qiáng)的概率特性。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)結(jié)合荷載和材料的計(jì)算，來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在道路橋梁的設(shè)計(jì)中，對(duì)于防水方面的設(shè)計(jì)問(wèn)題會(huì)直接對(duì)橋梁的使用壽命產(chǎn)生影響。如果防水設(shè)計(jì)工作沒(méi)有達(dá)到其客觀的效果，就會(huì)導(dǎo)致施工后的道路橋梁積水難以及時(shí)排出，使積水造成侵蝕，影響到道路的使用[5]。具體來(lái)說(shuō)，防水方面的設(shè)計(jì)要符合以下要求：保證路面混凝土的整體效果以及道路橋梁結(jié)構(gòu)整體的延展性，除此之外還需要優(yōu)化和完善排水管道方面的設(shè)計(jì)，并保障道路橋梁整體防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。

4 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，在我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高過(guò)程中，對(duì)于交通運(yùn)輸行業(yè)的要求也越來(lái)越高。道路橋梁施工規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求施工單位能夠在施工過(guò)程中積極地對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行創(chuàng)新，合理運(yùn)用多樣化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，來(lái)有效地保障道路橋梁的施工質(zhì)量，進(jìn)而提高整體道路橋梁的安全性和經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)我國(guó)道路橋梁建設(shè)水平的進(jìn)一步提升，推動(dòng)建設(shè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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