【摘要】道路橋梁的結(jié)構(gòu)是整個設(shè)計工作的關(guān)鍵,特別是道路橋梁結(jié)構(gòu)化進(jìn)步方向日益明顯的今天,更應(yīng)該堅持結(jié)構(gòu)化設(shè)計的方法,將核心與重點落實在道路橋梁的核心與重點,在確保道路橋梁結(jié)構(gòu)合理,功能完備,使用安全的基礎(chǔ)上,達(dá)到道路橋梁設(shè)計的綜合性目標(biāo)。本文探討了結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)化設(shè)計;道路橋梁設(shè)計;應(yīng)用
道路橋梁設(shè)計工作中出現(xiàn)的問題容易影響到工程的質(zhì)量、安全和運營,結(jié)構(gòu)化設(shè)計作為有效解決這些問題的重要方式,在道路橋梁設(shè)計工作中的作用十分顯著。隨著交通科技的不斷發(fā)展,結(jié)構(gòu)化設(shè)計將充分運用到設(shè)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(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用原則
當(dāng)我們開展項目設(shè)計工作的時候,身為設(shè)計者一定要認(rèn)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(shè)計的主要目的。第三,經(jīng)濟,該原則是設(shè)計的過程中必須認(rèn)真關(guān)注的內(nèi)容。在以往開展設(shè)計工作的時候,雖說從總體上來看設(shè)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(yán)重的影響到項目的后續(xù)運行。
1.1 科學(xué)性原則
在開展項目施工工作的時候,一定要認(rèn)真選擇結(jié)構(gòu)形式,以此來保證結(jié)構(gòu)最優(yōu),保證項目合理。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)。此舉會使得橋梁發(fā)生問題的幾率降低,進(jìn)而確保結(jié)構(gòu)科學(xué)合理。
1.2 簡約化原則
在設(shè)計的時候要避免結(jié)構(gòu)過于繁瑣,借助簡化路徑,確保力能夠被合理的釋放,進(jìn)而增加結(jié)構(gòu)自身的強度,確保材料用量降低,成本減少,更好的創(chuàng)造經(jīng)濟價值。
1.3 整體性原則
在開展優(yōu)化設(shè)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(jié)構(gòu)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(guān)注,以此來確保它的穩(wěn)固性高。借助總體設(shè)計,使得結(jié)構(gòu)受力水平強化,在保證品質(zhì)不受影響的前提之下,合理掌控橋梁建設(shè)過程中的耗損。
1.4 綜合性原則
在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的時候,要從材料以及結(jié)構(gòu)兩點上分析。首先,對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,對于不一樣的受力情況要具體分析,確保設(shè)計效果良好,實現(xiàn)我們的預(yù)期目的。
1.5 連續(xù)性原則
最近幾年,我們國家的經(jīng)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(jié)構(gòu)穩(wěn)固,就應(yīng)該在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的時候,結(jié)合項目具體情況,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,使得受力面積被擴大,傳輸途徑被適當(dāng)減小。同時要擁有合理的結(jié)構(gòu)、有效節(jié)約材料、施工過程足夠便利等優(yōu)勢。在這一基礎(chǔ)上,使設(shè)計好的道路橋梁結(jié)構(gòu)具備連續(xù)性和穩(wěn)定性。
2、結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用
2.1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一項重要內(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。在開展道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,首先需要科學(xué)選擇混凝土材料,合理規(guī)劃混凝土配比,尤其是明確水泥強度等級、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)計過程中,還需將各類影響因素考慮在內(nèi),優(yōu)化結(jié)構(gòu)的機械性能,加強混凝土結(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)計出來的道路橋梁結(jié)構(gòu)能與具體使用需求相符。
2.2 道路橋梁防水設(shè)計方面的應(yīng)用
對道路橋梁使用壽命來說,防水是一項十分重要的內(nèi)容,因此,在道路橋梁設(shè)計中必須要求做好防水設(shè)計。在道路橋梁防水層設(shè)計中,為了獲取較為理想的防水效果,設(shè)計單位可采用結(jié)晶材料混合的水泥或密實度高的復(fù)合纖維混凝土,在混凝土施工環(huán)節(jié)中增加鋼筋網(wǎng),避免混凝土開裂,水分滲入。防水層結(jié)構(gòu)設(shè)計中,除了應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)國家相關(guān)規(guī)定確保其抗拉強度、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。
2.3 道路橋梁構(gòu)造配筋設(shè)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(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,同時更重要的是會導(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對行車舒適性、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)計中要做好構(gòu)造配筋設(shè)計。首先,設(shè)計單位要在充分結(jié)合道路橋梁規(guī)模和結(jié)構(gòu)形式,在滿足業(yè)主方要求以及國家規(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計算機驗證、專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。
2.4防崩關(guān)鍵技術(shù)施工設(shè)計應(yīng)用
防崩技術(shù)在結(jié)構(gòu)化設(shè)計中的應(yīng)用和體現(xiàn),可從以下幾方面進(jìn)行說明:(1)橋梁施工中,要精確計算預(yù)拋高度,以此避免不必要的高度調(diào)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(yīng)用
施工中的技術(shù)人員要盡可能改善、增強道路橋梁的結(jié)構(gòu)性能。一般情況下使用的兩種方法有體外預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)構(gòu)件的特點,并根據(jù)特點選擇合適的施工技術(shù),在最大程度上增強混凝土的初始應(yīng)變。加固了道路橋梁的結(jié)構(gòu),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(yīng)用意義。
綜上所述,道路橋梁設(shè)計中結(jié)構(gòu)化設(shè)計的應(yīng)用,要從實際工程項目入手,即在明確研究結(jié)構(gòu)化設(shè)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(jié)構(gòu)類型,確定最具效用的模型構(gòu)建與設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計、構(gòu)造配筋設(shè)計以及防水設(shè)計的有效性充分發(fā)揮出來,使其能夠服務(wù)于所處的道路交通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,最終滿足各行各業(yè)經(jīng)濟發(fā)展所提出的安全穩(wěn)定需求。
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作者簡介:
馮治林(370782198512124799),山東濰坊。