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道路桥梁设计中的结构化设计策略研究

2021-01-21黄少文

四川水泥 2021年9期
关键词:结构化桥梁道路

黄少文

(中交第四航务工程勘察设计院有限公司, 广东 广州 528000)

在现代科技不断发展的过程中,计算机技术已经运用到各行各业的建设中。尤其是在进行道路桥梁工程建设时,已经引进了更加先进的施工技术。在进行桥梁结构设计的过程中,将智能化技术与设计工作进行有效的融合,可以选用更加先进的软件,对桥梁进行优化设计。在开展设计工作的过程中,不仅可以提高主体结构的应用质量,还可以降低施工成本,从而对工程建设时,可能出现的问题进行预测和解决。在进行计算机软件应用的过程中,可以对实际数值与设计差异进行准确的计算,减少不必要的经济损失[1]。

1 道路桥梁设计工作开展现状

传统的道路桥梁设计工作在开展时,主要是对桥梁雏形进行设计,并且对结构和力学性质进行分析,设计人员要根据自身的经验,结合工程建设要求,对桥梁雏形进行简单的设计。在此基础上对工程建设时,所应用的施工原材料和材料结构尺寸以及布局形式进行科学的管理。要对建筑物主体结构的应用情况进行全面的分析,并且制作施工方案。在对主体结构的力学性能进行分析时,要对方案的应用可行性进行科学的判断。如果发现力学分析质量合格,就可以直接选取相应的方案,进行工程的建设。这种传统的设计方法在应用时,无法对特殊条件下的道路桥梁建设情况进行综合考虑,也无法提高结构的建设质量和效率[2]。

例如在当前的社会背景下,道路桥梁工程的建设规模正在不断的扩大,在进行主体结构设计时,结构形式变得更加复杂。传统的设计方式在应用时,无法满足复杂的建设要求,主体结构在应用时经常会出现质量问题。因此要对现有的设计方式进行全面的改革,在进行结构化设计的过程中,需要引进典型的模块化设计思维,对道路桥梁中的每一个模块进行具体的分析和处理,增强单元的独立功能。在进行桥梁工程建设的过程中,结构化设计理念主要应用于,混凝土结构的建设以及防水施工等项目中,需要进行概要设计和详细设计。在进行结构化设计的过程中,可以利用结构图,准确描述道路桥梁的建设情况,可以为后续工程的建设行为,提供科学的指导[3]。

2 道路桥梁设计中的结构化设计策略

2.1 构建计算模型

在开展设计工作时,首先要遵循相应的原则,要尽可能降低结构的自重,同时要对材料的刚度进行全面的了解。要保证材料刚度配比,能够满足截面要求。设计人员不仅要提高方案内容的合理性,还要保证施工行为能够顺利开展。在保证工程建设质量的基础上,尽可能减少材料的使用数量。在开展设计工作时,还要从整体层面对结构布局进行科学的规划,确保材料和设备在应用时,能够发挥更大的作用。要根据结构化设计的需求,对材料进行慎重的选择,可以对市面上一些新型材料进行重点关注。应用绿色环保材料进行工程的建设,可以充分发挥工程的建设效益。在对设计方案进行优化时,还要减少资源的消耗率,降低造价成本,提高工程的建设效率。在进行结构化设计的过程中,需要建立相关的模型。首先要对零散化结构模型进行有效的构建,要将完整的设计工作,划分为阶段性的施工计划。经过系统化处理之后,构建全新的模型。在对工程主体结构设计工作进行分析时,可以对特殊部位进行科学的测试,并且对测试结果进行有效的分析。这个模型在应用的过程中,能够对设计形式进行简化,同时能够提高设计工作的开展效率[4]。

对于结构化设计工作的开展来说,需要模拟主体结构材料弹性与可塑性的建设形式,还要根据有限参数,对施工模拟情况进行科学的分析。在进行参数提取的过程中,要保证参数的应用更具可行性,需要对材料和荷载进行简化处理。在进行工程建设之前,要采取优化设计形式,确保设计方案在应用时,能够满足桥梁荷载要求。在进行模型建设的过程中,要对桥梁结构的受力进行真实的反映。对于概要设计来说,首先要选用正确的软件系统,开展结构设计工作。需要对功能模块进行准确的划分,还要对模块之间的相互关系进行明确。在进行数据结构和数据库设计的过程中,需要编写档案,并且对档案内容进行科学的评审,确保档案的应用更具可行性。还要充分利用结构图纸,对模块之间的联系进行真实的反映[5]。

概要设计工作完成之后,需要对其进行详细的划分。需要在结构图原有模块的基础上,对算法进行准确地提取,并且根据数据结构,选用特定的工具对其进行准确的表述。在进行模型化结构建设的过程中,需要根据力学原理,对结构的应用情况进行科学的分析,并且全面掌握结构的发展规律。需要对施工时可能存在的各项问题,进行全面的预测和解决,并且构建简化模型,对其进行有效的处理。一般情况下工程结构的建设,主要存在宽带结构和薄壁结构等类型。在进行结构设计的过程中,要将各项施工内容呈现在模型和图纸中,对结构受力情况进行全面的展示,避免在进行工程建设时,出现施工矛盾等问题。还要对各个结构的受力情况进行科学的分析,从而提高结构的应用稳定性[6]。

2.2 设计可行性评估

在进行结构化设计的过程中,主要是为了提高方案的应用可行性,需要对现有的方案内容进行有效的整合,并且选择最佳的施工方案。在进行结构化设计的过程中,要对原有的思维模式进行改变。采用这种设计形式,主要是对道路桥梁工程的建设质量进行综合考虑,要保证设计质量符合技术标准,还要降低质量问题的发生几率,确保道路桥梁工程能够正常的使用。在开展设计工作时,要提高方案的应用可行性与合理性,可以从构件的承载力以及荷载情况等方面进行精细化设计。要对主体结构的应用性能进行有效的提高,确保主体结构在应用时,能够满足工程的运行要求。在进行结构化设计时,还需要对方案的应用可行性进行深入的分析。要根据施工现场的环境条件,对主体结构的应用安全系数进行有效的推断,并且选用模拟技术,对安全系数进行准确的测定,充分发挥结构化设计工作的开展效用,提高工程的建设安全性[7]。

2.3 提高防水设计质量

在对道路桥梁结构进行设计的过程中,结构化设计模式的应用是非常重要的,可以对防水问题及时有效的解决。对于桥梁工程项目的建设来说,如果无法对表层的积水问题进行及时的处理,就会降低主体结构的防渗能力,会对结构的实用性能产生不良影响,还会缩短工程的应用寿命。因此必须提高道路桥梁结构的防水设计水平,需要对建设原材料进行慎重的选择。要尽可能选择密闭性能更好的混凝土材料进行主体结构的建设,并且在混凝土材料中添加配筋网,减少裂缝问题的发生几率。可以选用复合纤维混凝土材料,提高整体的防渗效率[8]。

在进行结构化设计理念应用的过程中,可以提高防水作业的开展质量和效率,要保证各项作业行为符合工程的建设标准,还要满足路面粘结性的要求,避免在进行路面建设时,出现脱落和起皮等现象。施工人员要将路面与混凝土材料,摊铺成统一的整体,使得路面的延展性能更强,并且增强主体结构的抗拉能力。施工人员要严格按照设计图纸的要求进行排水管道的安装,还要提高安装作业的质量,确保管道的应用能够符合行业的标准。在进行排水管道建设时,还要对管道的布局进行科学的设计,提高建设的密度,避免在进行混凝土材料应用的过程中,出现水分淤积等情况,降低混凝土结构的使用强度,缩短混凝土结构的应用时间[9]。

2.4 强化混凝土施工管理

现阶段在进行道路桥梁工程建设的过程中,混凝土材料的应用范围正在不断的扩大。混凝土结构的建设质量,与道路桥梁工程的使用寿命以及主体结构的承载能力,存在直接性的影响。因此必须对这个环节进行重点管理,需要选择合适的施工原材料进行结构的建设。要提高混凝土结构的耐久性能,在进行结构化设计的过程中,还要对混凝土结构的使用时间进行重点考虑,需要采购质量更好的材料进行结构的建设,才能降低病害问题的发生几率。在进行结构设计的过程中,要做好混凝土结构的布局规划,将其作为主要的设计内容。要对工程量进行科学的计算,还要保证计算结果的准确性,避免出现施工误差等情况。为了增强主体结构的整体承载力,需要进行钢筋混凝土结构保护层的建设,并且适当的增加保护层的施工厚度。可以在钢筋混凝土材料的表面涂抹保护材料,避免结构内部的材料遭受腐蚀,降低结构的应用强度,引发安全性事故问题。

在进行混凝土结构使用的过程中,容易出现裂缝问题。一旦出现这种问题,就会对后续各项施工行为的开展,产生不良影响,还会造成结构的破坏。因此在进行工程设计时,要对各项影响因素进行严格的控制。例如在进行混凝土结构建设的过程中,一旦出现裂缝问题,会降低结构的刚性。如果施工时降雨天气比较多,雨水会渗透到混凝土结构中,导致裂缝问题的进一步扩大,会对混凝土结构内部构件产生腐蚀。因此在进行工程设计时,要制定科学合理的防治措施,对裂缝问题进行有效的预防。可以增加混凝土结构内部钢筋材料的应用数量,也可以增强配筋,对裂缝问题的发生进行有效的规避,从而提高工程的整体建设质量,为施工企业带来更多的综合效益。

2.5 优化钢筋保护层厚度

现阶段在进行道路桥梁工程设计的过程中,一般都选用了钢筋混凝土进行结构的建设。这种结构形式在应用的过程中,可以提高道路桥梁的整体性能。但是在实际建设的过程中,钢筋材料容易受到腐蚀问题的影响,会降低主体结构的综合性能,影响工程的耐久性能。在对其进行结构化设计的过程中,需要对钢筋保护层进行优化设计。设计人员可以将新型的环保材料应用到结构建设中,还需要对容易出现腐蚀问题的钢筋混凝土结构进行重点保护。例如提高钢筋保护层的建设厚度,这样就可以增强整体的抗腐蚀能力,延长结构的使用时间。在进行具体设计时,要根据工程的建设要求,对保护层的施工厚度进行严格的控制。

3 结语

综上所述,要想对传统道路桥梁设计中,存在的各项问题进行有效的解决,需要采用结构化设计策略,对设计工作开展过程中,所有的细节问题进行精细化管理,提高设计工作的开展质量和效率。要保证设计方案的内容更加科学合理,提高方案的应用可行性,才能保证项目的建设安全,延长项目的使用寿命。在进行桥梁结构设计的过程中,要根据工程的建设要求,选用针对性的设计方法,并且对其进行优化和完善。要提高综合设计水平,促进工程建设进行可持续的发展。

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