結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

吳繼愉

摘 ?要：道路工程本身是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐，現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)進(jìn)步對(duì)交通運(yùn)輸有非常強(qiáng)的依賴性，在道路設(shè)計(jì)中要面對(duì)的問題也是更加復(fù)雜，為了讓工程建設(shè)的與設(shè)計(jì)方案符合，保證道路的結(jié)構(gòu)更加符合設(shè)計(jì)的初衷，需要保證設(shè)計(jì)方案的可靠性以及穩(wěn)定性，對(duì)施工建設(shè)起到指導(dǎo)的作用，也是為經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定一定的基礎(chǔ)。在道路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)起到非常重要的作用，關(guān)系到道路設(shè)計(jì)的合理性以及科學(xué)性，也關(guān)系到設(shè)計(jì)方案整體的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì) ?道路設(shè)計(jì) ?應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：U442.5 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）05（a）-0051-02

1 ?道路設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的方式及目標(biāo)

在以往的工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員是依據(jù)本身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)工程展開設(shè)計(jì)，將最初工程設(shè)計(jì)方案確定下來，然后是工程的總體結(jié)構(gòu)、道路結(jié)構(gòu)的尺寸，確定施工的工藝以及施工材料等。要對(duì)工程整個(gè)的結(jié)構(gòu)以及力學(xué)體系展開全方位的分析，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)工程各方面的設(shè)計(jì)。還要對(duì)設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行研究和確定，要結(jié)合道路工程的現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)設(shè)計(jì)方案展開一系列的調(diào)整，在這種理念下設(shè)計(jì)出的工程方案，雖然是可以對(duì)設(shè)計(jì)方案在實(shí)際操作方面的安全性以及可行性展開全面的驗(yàn)證，但其實(shí)也是無法保證設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況是完全符合的。若是其中有一些情況與設(shè)計(jì)不符合，就要進(jìn)行設(shè)計(jì)的變更[1]。在設(shè)計(jì)方案中一些細(xì)節(jié)上的內(nèi)容，無非是滿足實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工的需求，也無法滿足如今道路工程逐漸復(fù)雜化的趨勢(shì)。

結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路工程的實(shí)際設(shè)計(jì)中展開應(yīng)用，是非常好的一種思路，對(duì)優(yōu)化道路設(shè)計(jì)是非常有優(yōu)勢(shì)的，借助結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原理，對(duì)工程展開各部分的設(shè)計(jì)，將工程分成諸多的結(jié)構(gòu)，展開細(xì)化設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是截然不同的，體現(xiàn)出的是結(jié)構(gòu)化以及模塊化的特點(diǎn)，可以將工程設(shè)計(jì)的整個(gè)方案分成相互獨(dú)立并未具備單一功能的結(jié)構(gòu)模塊，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的第一步是整體結(jié)合，然后結(jié)合結(jié)構(gòu)模塊的劃分細(xì)化的設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用中，可以提升道路施工整體的安全性，在工程投入到實(shí)際的使用中后，可以讓工程的壽命得到一定程度上的延長。因此對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)展開應(yīng)用是非常有優(yōu)勢(shì)的[2]。

2 ?道路設(shè)計(jì)過程中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模型構(gòu)建及計(jì)算方法確定

2.1 模型構(gòu)建

在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，模型構(gòu)建是非常重要的過程。首先是要進(jìn)行離散化的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，是借助對(duì)工程整體的結(jié)構(gòu)深入細(xì)化，可以將工程結(jié)構(gòu)的無限自由轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N有限自由，要對(duì)道路工程的整個(gè)結(jié)構(gòu)展開細(xì)化的分析，確定整體的受力結(jié)構(gòu)，然后保證受力分析的準(zhǔn)確性以及科學(xué)性，對(duì)分析的過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕Ｆ浯问沁M(jìn)行模型化的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。模型化的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，就是從力學(xué)的角度，展開對(duì)結(jié)構(gòu)的分析，這是從整體受力的角度對(duì)工程內(nèi)部的受力情況展開全面化的分析，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際開展中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)各類的矛盾點(diǎn)進(jìn)行妥善處理，同時(shí)要進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型化的設(shè)計(jì)。再次是這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的模式，可以讓結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)更加具體化，讓結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際效率得到提升。最后是材料以及工程荷載的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的模式，是借助道路建設(shè)的各類材料，可以對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)哪M，然后結(jié)合工程實(shí)踐方面的考慮，對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?，讓設(shè)計(jì)施工的整體效率得到提升。對(duì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)展開應(yīng)用，需要在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員借助大型的計(jì)算模型，從中適當(dāng)選擇模型，這樣可以讓結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方案更加準(zhǔn)確和高質(zhì)量[3]。

2.2 計(jì)算方法確定

在工程設(shè)計(jì)中引入結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，選擇合適的計(jì)算方法，要考慮到以下幾個(gè)方面。

首先是圖解計(jì)算法。這種計(jì)算方法是借助縱橫軸的原理，將其中的兩個(gè)變量作為縱軸標(biāo)準(zhǔn)以及橫軸的標(biāo)準(zhǔn)，然后結(jié)合變量實(shí)際的變化情況，可以在坐標(biāo)系中建立一個(gè)圖形。結(jié)合變量主要是變量函數(shù)不等式，可以展開適當(dāng)?shù)挠?jì)算。這樣可以在坐標(biāo)系中，得到兩個(gè)變量圖形的約束區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算，就能得到等值線，然后得到目標(biāo)函數(shù)值[4]。這種計(jì)算方式比較適合進(jìn)行二維結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中是非常常見的一種。

其次就是函數(shù)極值的計(jì)算方式。這種計(jì)算方法就是在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)變量函數(shù)的不等式，當(dāng)成一個(gè)等式進(jìn)行畫圖，從而求解變量，可以得到函數(shù)極值。這種計(jì)算的方式也是非常重要的。

再次是同態(tài)設(shè)計(jì)法。其實(shí)與函數(shù)極值的計(jì)算是有一定相似點(diǎn)的，基本上都是將會(huì)函數(shù)不等式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N等式進(jìn)行畫圖，最終是對(duì)計(jì)算的空間目標(biāo)進(jìn)行縮小，然后讓計(jì)算的效率進(jìn)行提升。相比于前兩者，這種方法在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用是更加廣泛的。

最后一種是網(wǎng)絡(luò)搜索。是將結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中實(shí)際遇到的一些問題進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化，要結(jié)合相關(guān)的規(guī)律展開變量控制，對(duì)這種方法展開應(yīng)用，需要結(jié)合一個(gè)特定順序，展開合理的計(jì)算，從而讓計(jì)算的結(jié)果實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。

3 ?結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用

3.1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路防水設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段在道路設(shè)計(jì)的實(shí)際開展中，防水層的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是非常重要的，防水層的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)主要是選擇合適的混凝土材料，然后在其中加入適當(dāng)數(shù)量鋼筋網(wǎng)。這樣的防水層的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，可以防止工程日后正式使用中出現(xiàn)裂紋，影響工程的質(zhì)量。通常選擇的材料是復(fù)合纖維混凝土。這種材料可以將防水的效果充分發(fā)揮出來。在防水層的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，要保證路面有足夠的粘接性，不會(huì)出現(xiàn)路面脫落以及起皮的問題，另外就是混凝土施工以及鋪裝施工需要進(jìn)行統(tǒng)一，在施工后防滲結(jié)構(gòu)具備一定的延展性以及抗拉強(qiáng)度。最后就是泄水管道，要注重設(shè)計(jì)的質(zhì)量，尤其是安裝工藝方面，一定要進(jìn)行合理的考慮。防水層的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)主要是注重質(zhì)量的問題，要取得防水的效果，并防止出現(xiàn)裂縫的問題。

3.2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路混凝土施工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

混凝土結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的開展，首先是保護(hù)層厚度方面的合理設(shè)計(jì)，本身鋼筋混凝土是常用的一種復(fù)合材料，在道路施工中是非常常見的。混凝土結(jié)構(gòu)上方要鋪設(shè)保護(hù)層，需要避免鋼筋被諸多的外界因素影響腐蝕。其次是要注重對(duì)保護(hù)層厚度展開嚴(yán)格的控制和設(shè)計(jì)，保證混凝土結(jié)構(gòu)是不會(huì)受到影響的。最后是混凝土結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)要考慮耐久性標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)后期施工的質(zhì)量會(huì)造成直接的影響，還會(huì)影響工程的壽命，因此混凝土結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，要在設(shè)計(jì)方案中引入耐久性的考慮。

4 ?結(jié)語

總之，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)被應(yīng)用到道路設(shè)計(jì)中，是現(xiàn)階段道路工程提升設(shè)計(jì)水平的一種表現(xiàn)，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)有著諸多優(yōu)勢(shì)，企業(yè)在設(shè)計(jì)中引入結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法，要加強(qiáng)對(duì)工程本身特點(diǎn)的考慮，同時(shí)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)涉及到的問題也是非常復(fù)雜的，避免受到各類因素干擾。

參考文獻(xiàn)

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