淺析現(xiàn)代路橋設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用

侯文靜

摘 要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸行業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，路橋作為交通運(yùn)輸業(yè)的一個(gè)基礎(chǔ)，不僅在一定程度上緩解了交通壓力，同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)城市化的發(fā)展。雖然我國(guó)的路橋工程也在現(xiàn)代化的發(fā)展中不斷完善，但是路橋設(shè)計(jì)施工中也存在著很多的問(wèn)題需要加以重視。文章主要是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的必要性和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代路橋設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

在路橋設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)行路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，這就需要設(shè)計(jì)人員不僅要考慮到路橋設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)相關(guān)的穩(wěn)定性也要考慮到更好的設(shè)計(jì)來(lái)滿足路橋發(fā)展的需要。現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念來(lái)說(shuō)更加的安全實(shí)用并且具有創(chuàng)新性，能夠更好地解決現(xiàn)實(shí)中的一些問(wèn)題。因此將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到路橋設(shè)計(jì)中可以有效地解決現(xiàn)存的一些問(wèn)題，并且能夠更好地保障路橋設(shè)計(jì)中的安全性和耐久性，保障路橋的使用壽命，促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)健康發(fā)展。

1 橋梁中進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的必要性

1.1 現(xiàn)代化建設(shè)需要結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的路橋設(shè)計(jì)開展首先是設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)原有經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)根據(jù)實(shí)際施工應(yīng)用的施工材料和工藝來(lái)確定大致的路橋結(jié)構(gòu)框架。然后根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，保障整個(gè)路橋施工的穩(wěn)定使用。現(xiàn)代化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅是基于實(shí)際施工的要求來(lái)開展設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)于后期的路橋工程的優(yōu)化方案也是有充分的準(zhǔn)備，這和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案比較起來(lái)更加能保證路橋施工的質(zhì)量和工程進(jìn)度的順利性。同時(shí)現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也對(duì)整個(gè)路橋工程的可行性和安全性進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，這樣路橋工程無(wú)論是在使用價(jià)值還是在經(jīng)濟(jì)價(jià)值上都能夠達(dá)到一個(gè)最佳的狀態(tài)。所以將現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用到路橋設(shè)計(jì)中是非常必要的。

1.2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)方法的最優(yōu)選擇

與傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)方法相比而言，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法主要是由自動(dòng)向下細(xì)化、模塊化和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)等程序化設(shè)計(jì)發(fā)展演變而來(lái)的，其主要思路是將設(shè)計(jì)分為具有單一功能且相互獨(dú)立的模塊結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中主要有兩種設(shè)計(jì)方法，一種是詳細(xì)設(shè)計(jì)，一種是概要設(shè)計(jì)，而這兩種設(shè)計(jì)方法都是通過(guò)結(jié)構(gòu)圖對(duì)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行描述的。例如，橋頭搭板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在橋梁工程應(yīng)用過(guò)程中，不僅對(duì)搭板寬度、厚度和長(zhǎng)度進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)搭板埋設(shè)的深度也進(jìn)行了科學(xué)的計(jì)算和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)相對(duì)優(yōu)越的橋頭搭板結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)通過(guò)充分利用電腦計(jì)算機(jī)對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以更加簡(jiǎn)便地運(yùn)算出結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且計(jì)算機(jī)計(jì)算的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度較高，促使設(shè)計(jì)的結(jié)果與現(xiàn)實(shí)中的實(shí)物更加接近，從而保證道路橋梁設(shè)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)可避免的錯(cuò)誤。在現(xiàn)代化橋梁設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)不僅能夠滿足橋梁快速發(fā)展的需求，也是橋梁設(shè)計(jì)方法的唯一最優(yōu)選擇。

2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

第一，在路橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法就要盡可能地降低整個(gè)路橋的結(jié)構(gòu)重量，這就需要配置好路橋的剛度和整個(gè)路橋的截面形式，同時(shí)也要做好位移和路橋自身內(nèi)力的調(diào)控設(shè)計(jì)。第二，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要充分考慮到力的傳遞路線，對(duì)于這一路線要做明確地說(shuō)明，這樣能夠保證施工過(guò)程中材料使用量的準(zhǔn)確度也能平衡外界的負(fù)荷。第三，在路橋結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要保證各個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性。保證路橋的各個(gè)結(jié)構(gòu)不是分散的而是一個(gè)完整的整體，這樣能夠加強(qiáng)路橋的承受力，簡(jiǎn)單化的傳遞路徑也能降低成本。第四，在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中要對(duì)路橋受力的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行更進(jìn)一步地設(shè)計(jì)從而能夠?qū)⒏鱾€(gè)構(gòu)架的承受力發(fā)揮到最大，這樣也能更好地促進(jìn)路橋發(fā)揮一個(gè)整體的承受力。

3 優(yōu)化路橋結(jié)構(gòu)相關(guān)策略

3.1 優(yōu)化橋位選擇

路橋位置的選擇時(shí)非常重要的，對(duì)路橋的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益都有很大的影響。在優(yōu)化橋位選擇的過(guò)程中要遵循自然環(huán)境，要以自然條件為先。比較特殊的就是在靠山沿溪的地理位置建設(shè)路橋，在選定路橋位置后們，搭建要避開水，順著山的趨勢(shì)來(lái)開路，同時(shí)也要注意施工對(duì)河流的污染問(wèn)題以及后期路橋排水的問(wèn)題。

3.2 優(yōu)化橋長(zhǎng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)路橋橋長(zhǎng)的過(guò)程中要進(jìn)行全方位的考慮，比如路橋位置、路橋面積、路橋模型等。一般橋長(zhǎng)是與路橋所在位置的面積成正比的，按照路橋模型等比例的進(jìn)行建設(shè)，這樣才能保證路橋橋長(zhǎng)與其他因素的合理配比。

3.3 優(yōu)化橋型設(shè)計(jì)

路橋橋型直接關(guān)系到路橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因此要做好路橋的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)就要做好路橋橋型的優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如石拱橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通常在大拱的兩邊都要設(shè)計(jì)兩個(gè)小拱，這樣整個(gè)石拱橋在外形上是對(duì)稱的，在整體的承重力量上會(huì)相對(duì)分散一些，分散整個(gè)石拱橋的承重力。同時(shí)小拱橋也能夠在雨季的時(shí)候起到泄洪的作用，從而降低雨水對(duì)整個(gè)石拱橋的沖擊。在石拱橋確定的位置如果是梯形的石頭在施工的時(shí)候要注意將石頭的大面在外面，小面在里面。這樣石頭能夠緩解整個(gè)橋面承受的壓力，整個(gè)路橋結(jié)構(gòu)承壓力也會(huì)增強(qiáng)。

3.4 加強(qiáng)路橋結(jié)構(gòu)的耐久性優(yōu)化

路橋的耐久性直接關(guān)系到整個(gè)路橋的使用壽命，因此要保證路橋的使用期限就要不斷地優(yōu)化路橋的耐久性設(shè)計(jì)。但是路橋的耐久性設(shè)計(jì)直接關(guān)系到路橋工程的經(jīng)濟(jì)投入問(wèn)題，因此要把握好路橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與路橋經(jīng)濟(jì)投入的關(guān)系，盡可能在最小的經(jīng)濟(jì)投入中獲得更優(yōu)化的路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，盡可能地延長(zhǎng)路橋的使用壽命。在進(jìn)行路橋耐久性設(shè)計(jì)優(yōu)化的過(guò)程中還要綜合地考慮到路橋施工的各方面因素，要不斷的創(chuàng)新思維，要采用現(xiàn)代化的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思維來(lái)保證路橋的使用質(zhì)量和壽命。

3.5 優(yōu)化細(xì)節(jié)問(wèn)題的處理

這里所說(shuō)的細(xì)節(jié)處理問(wèn)題主要是指斜腹桿的混凝土受到拉力導(dǎo)致開裂問(wèn)題的處理、泥巖地基問(wèn)題的處理與橋墩的抗推問(wèn)題處理。通常情況下是采用局部預(yù)應(yīng)力方法來(lái)解決混凝土因拉力開裂的問(wèn)題，置入冷拉級(jí)的預(yù)應(yīng)力鋼筋到斜腹桿里，以拱片預(yù)制成型為基礎(chǔ)，實(shí)施張拉錨固，同時(shí)降低斜腹桿拉應(yīng)力和混凝土大寬度裂縫的危害。在解決泥巖地基的問(wèn)題時(shí)候一般是采用巖面防水封閉技術(shù)。當(dāng)?shù)鼗墓こ贪凑諛?biāo)準(zhǔn)完成后，將整個(gè)泥巖地基的基底進(jìn)行平整化后，在地基上澆筑一層防水的混凝土這樣就會(huì)預(yù)防這個(gè)地基表層發(fā)生膨化的現(xiàn)象。在解決橋墩坑推問(wèn)題的時(shí)候一般要在墩頂增加一個(gè)水平拉桿，這樣使橋墩基底的應(yīng)力符合國(guó)家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，從而極大地提升整個(gè)路橋的抗滑穩(wěn)定的性能。

除了以上幾種優(yōu)化策略之外還存在其他的優(yōu)化策略，例如控制路橋超載問(wèn)題，降低危險(xiǎn)性，確保路橋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不被破壞，承載力符合要求。不僅如此，還要充分考慮路橋的疲勞損傷問(wèn)題，由于交通壓力越來(lái)越大，路橋結(jié)構(gòu)對(duì)車輛荷載的承受也越來(lái)越大，各種荷載在會(huì)在路橋結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力，出現(xiàn)震動(dòng)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，最終使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積累性的疲勞損傷。故而要充分做好養(yǎng)護(hù)工作，積極地檢查在早期出現(xiàn)的疲勞損傷，能夠最大限度地減少疲勞損傷，消除發(fā)生事故的可能性。

4 結(jié)束語(yǔ)

路橋建設(shè)對(duì)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也是有著良好的促進(jìn)作用的，所以做好路橋設(shè)計(jì)施工建設(shè)也是勢(shì)在必行的。要保證路橋建設(shè)的質(zhì)量就要從路橋的設(shè)計(jì)到最終的施工使用都要經(jīng)得起考驗(yàn)，這樣才能保證路橋使用壽命和安全性，也能更好地促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)健康發(fā)展。在路橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)不僅能夠提升路橋建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低成本，同時(shí)對(duì)路橋的安全性也是一大保障，所以在今后的路橋設(shè)計(jì)中要大力推廣應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。

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