結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法在公路橋梁工程中的應(yīng)用

李齊利

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 引 言

經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提升，公路橋梁建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量也在不斷的擴(kuò)大，工程項(xiàng)目的建設(shè)也越來越復(fù)雜化，如果仍然使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，很容易導(dǎo)致公路橋梁出現(xiàn)很多的安全隱患，難以滿足工程項(xiàng)目的具體需求，甚至?xí)绊懙焦窐蛄旱氖褂脡勖?。所以，在公路橋梁設(shè)計(jì)過程中使用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方式應(yīng)運(yùn)而生，也進(jìn)一步促進(jìn)了公路橋梁設(shè)計(jì)到進(jìn)一步發(fā)展。

2 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在公路橋梁設(shè)計(jì)中的意義

針對以往的公路橋梁施工效果來看，人們往往更加注重公路橋梁的強(qiáng)度，所以以往的公路橋梁項(xiàng)目，其耐力和承重能力更高，但是容易由于質(zhì)量問題引發(fā)安全事故。通過對公路橋梁事故進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的事故都是由于公路橋梁出現(xiàn)開裂，或者其他結(jié)構(gòu)性的構(gòu)建出現(xiàn)損壞，進(jìn)而發(fā)生意外事故。因此在公路橋梁設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)完成以后，一定要采取相應(yīng)的措施，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格的審查，保證設(shè)計(jì)方案的可行性。現(xiàn)如今公路橋梁建設(shè)的越來越復(fù)雜，人們對于公路橋梁的需求也在不斷的上升，要想切實(shí)提高公路橋梁設(shè)計(jì)的合理性，就必須將路橋設(shè)計(jì)作為一種模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的分析，這樣設(shè)計(jì)出來的方案才能夠更好的滿足公路橋梁建設(shè)的實(shí)際需求，切實(shí)提高公路橋梁項(xiàng)目的實(shí)用性和安全性。使用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，通常是通過模塊化或者結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行組合，對整個(gè)公路橋梁項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，簡單來說也就是將一個(gè)整體細(xì)化成不同分工的各個(gè)組成部分，這樣每一個(gè)模塊都會有唯一的設(shè)計(jì)方案。

3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原則

3.1 科學(xué)性原則

在進(jìn)行路橋項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)的具體需求，選擇合適的結(jié)構(gòu)配置，為后續(xù)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)提供可靠支持，保證整個(gè)路橋項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)不會受到任何影響的同時(shí)，對結(jié)構(gòu)化的位置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，保證路橋項(xiàng)目的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加的和諧，最大限度的減少內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障，保證公路橋梁結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

3.2 簡約化及整體性原則

針對公路橋梁項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是需要保證項(xiàng)目盡量簡單可行，通過簡化相應(yīng)的路徑提高工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，節(jié)約施工材料的使用，降低工程項(xiàng)目的成本，進(jìn)行路橋項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分利用其優(yōu)勢，突出結(jié)構(gòu)的整體性。此外，對于一些特殊的路橋路段應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)的設(shè)計(jì)，加大對于設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)的關(guān)注力度，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從總體角度出發(fā)，切實(shí)提高公路橋梁項(xiàng)目的承載能力。

3.3 連續(xù)性原則

現(xiàn)如今，交通運(yùn)輸量在不斷的增加，人們對于公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量也提出了更高的要求，交通行業(yè)的發(fā)展與公路橋梁建設(shè)具有非常緊密的關(guān)系，在這樣的情況下，切實(shí)提高公路橋梁建設(shè)的整體性和穩(wěn)定性是非常重要的。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，正確掌握路橋項(xiàng)目的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，保證路橋結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，在設(shè)計(jì)過程中需要保證路橋結(jié)構(gòu)具備充足的承受能力，其受力面積也會不斷的增加，盡量減少傳輸途徑，這樣就能夠有效提高路橋項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的安全性。

3.4 綜合性原則

在進(jìn)行路橋項(xiàng)目結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行認(rèn)真的分析，結(jié)合施工原材料以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真的分析。首先需要根據(jù)路橋項(xiàng)目建設(shè)的具體需求，選擇合適的材料，從根本上提高路橋結(jié)構(gòu)的性能。其次，還應(yīng)該正確掌握路橋結(jié)構(gòu)的不同受力狀況，根據(jù)具體的實(shí)際需求，保證魯橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，切實(shí)提高路橋項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量，為人們的安全出行提供可靠保障。

4 基于結(jié)構(gòu)化方法的公路橋梁設(shè)計(jì)解法

4.1 運(yùn)用于公路橋梁的防水設(shè)計(jì)

進(jìn)行路橋結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)時(shí)，最應(yīng)該關(guān)注的就是路橋項(xiàng)目的防水功能。由于橋梁長期受到水的浸泡會影響其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低結(jié)構(gòu)的安全性，也會進(jìn)一步加大安全事故出現(xiàn)的可能影響公路橋梁的正常使用。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)利用多種不同的方式解決滲水的問題，首先，應(yīng)保證路橋結(jié)構(gòu)具備良好的防水層，盡量選擇密度更高的混凝土材料，添加鋼筋網(wǎng)的數(shù)量，這樣就能夠有效防止混凝土出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，還可以選擇復(fù)合纖維混凝土，這樣也能夠起到有效的防滲作用。第二，路橋結(jié)構(gòu)的整體框架應(yīng)具備良好的抗拉扯和延展性能。第三，進(jìn)行路橋項(xiàng)目填裝的時(shí)候，需要保證混凝土的平整性。

4.2 同態(tài)設(shè)計(jì)

進(jìn)行同態(tài)設(shè)計(jì)，主要就是利用對等式的方式進(jìn)行一系列的變更，這樣就能夠有效縮減原來的空間，在一定程度上降低對路橋結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響。與其他的設(shè)計(jì)方式相比，這種設(shè)計(jì)方法有明顯的區(qū)別，一般來說在遇到特殊的狀況，使用這樣的方式型計(jì)算有可能會出現(xiàn)無法得到的預(yù)期答案，也就是說使用這樣的方式還是具有一定的缺陷。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，不可避免的會遇到各種問題，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分利用同態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的處理使用這樣的方式能夠有效簡化路橋工程的設(shè)計(jì)流程，提高設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確率。

4.3 圖解法

進(jìn)行路橋項(xiàng)目結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，使最常用到的方法就是圖解法，這種方法能夠應(yīng)用于一些多樣化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中。在實(shí)際的應(yīng)用過程中利用提前擬定的變量作為橫坐標(biāo)，然后將另外一個(gè)變量作為縱坐標(biāo)，確定好坐標(biāo)數(shù)值以后，就能夠進(jìn)行曲線圖的繪制，然后對路橋結(jié)構(gòu)的上下邊緣區(qū)進(jìn)行明確的辨別，還能夠?qū)υ搮^(qū)域進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)曲線的繪制，需要保證等線值和外緣成相切的關(guān)系，這樣所得到的端點(diǎn)也就是目標(biāo)函數(shù)需要取的值。

4.4 增強(qiáng)構(gòu)造配筋

混凝土裂縫問題是所有混凝土結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中共同需要面對的難題。在公路橋梁設(shè)計(jì)過程中，可以通過增加鋼筋數(shù)量的方式來提高混凝土結(jié)構(gòu)的防裂性能，能夠有效防止混凝土出現(xiàn)開裂，影響路橋結(jié)構(gòu)受到損失。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以根據(jù)路橋項(xiàng)目設(shè)計(jì)的具體情況，添加一定程度的構(gòu)造配件，以此來提高混凝土的抗裂能力。

5 結(jié)束語

綜上所述，我國公路橋梁建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模都在不斷的擴(kuò)大，人們對于公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量也提出了更高的要求，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方式能夠?qū)⒙窐蚪Y(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體提高設(shè)計(jì)水平，延長公路橋梁的使用壽命。在每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場的具體狀況以及相關(guān)的變更因素進(jìn)行認(rèn)真的考慮，從而找到最合理的設(shè)計(jì)方案，針對設(shè)計(jì)過程中有可能出現(xiàn)的各種問題，采取相應(yīng)的解決措施，切實(shí)提高我國公路橋梁設(shè)計(jì)的質(zhì)量。