道路橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

陳 俊

中外建華誠(chéng)工程技術(shù)集團(tuán)有限公司 北京 100052

在道路橋梁項(xiàng)目工程建設(shè)工作過(guò)程中，做好工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作非常關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作是現(xiàn)階段我國(guó)各大道路橋梁工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作中，比較常用的一種新型設(shè)計(jì)工作方法。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作起初主要應(yīng)用在軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作方面，通過(guò)將其合理應(yīng)用在道路橋梁項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)工作中，可以有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)模式下的橋梁工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作思路，通過(guò)對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)工作過(guò)程中的關(guān)鍵性參數(shù)信息進(jìn)行分析和處理，可以有效控制橋梁工程項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的各種干擾性因素，以此來(lái)保證道路橋梁項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)工作方案更加符合工程建設(shè)實(shí)際要求，同時(shí)針對(duì)道路橋梁工程項(xiàng)目造價(jià)和結(jié)構(gòu)性能方面上的優(yōu)化起到了良好的控制和保障效果，全面提高道路橋梁工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，為后續(xù)的通車(chē)安全打下良好的基礎(chǔ)。

1 道路橋梁工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的重要性分析

1.1 順應(yīng)現(xiàn)階段社會(huì)整體的發(fā)展要求

道路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作和傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)工作相比，在一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工作方面更加具有優(yōu)勢(shì)，有效遵循現(xiàn)階段我國(guó)道路橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)發(fā)展工作背景，從基礎(chǔ)工作條件方面入手，對(duì)整個(gè)道路橋梁工程結(jié)構(gòu)展開(kāi)進(jìn)一步優(yōu)化和設(shè)計(jì)，全面提高道路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)施工質(zhì)量完成預(yù)期的工程建設(shè)工作目標(biāo)。從專業(yè)化的工作角度上進(jìn)行分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是公路橋梁工程中一種新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員提出了更高的專業(yè)要求和標(biāo)準(zhǔn)。在具體設(shè)計(jì)工作當(dāng)中相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員，不但需要充分了解到道路橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中的各項(xiàng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還需要具備更加豐富的橋梁工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，充分滿足我國(guó)道路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展的多樣化工作要求[1]。

1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高道路橋梁施工的可行性

在道路橋梁項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)工作階段，除了需要進(jìn)行必要的細(xì)化設(shè)計(jì)工作以外，還需要考慮到后續(xù)橋梁工程項(xiàng)目施工的可行性問(wèn)題，需要充分做好道路橋梁工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作和施工之間的有效銜接。在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員需要根據(jù)道路橋梁工程項(xiàng)目環(huán)境差異性，對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行靈活調(diào)整。一方面可以有效保證道路橋梁工程項(xiàng)目的整體建設(shè)施工質(zhì)量；另一方面還可以針對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案當(dāng)中的各種風(fēng)險(xiǎn)性問(wèn)題展開(kāi)進(jìn)一步識(shí)別，全面提高道路橋梁后續(xù)施工的可行性[2]。

2 道路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中所需要遵循的主要原則

2.1 合理性原則

道路橋梁工程項(xiàng)目在城市化建設(shè)工作過(guò)程中所發(fā)揮出的作用越來(lái)越明顯，由于在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作當(dāng)中必須要遵循合理性和科學(xué)性的設(shè)計(jì)工作原則，保證道路橋梁工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員需要從科學(xué)性角度出發(fā)，最大限度上提高道路橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，并且還需要從結(jié)構(gòu)性能和安全性角度出發(fā)展開(kāi)進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)，與此同時(shí)在道路橋梁荷載能力設(shè)計(jì)工作方面，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員需要通過(guò)使用更加簡(jiǎn)單的方式來(lái)進(jìn)行受力荷載計(jì)算，有效保證道路橋梁工程項(xiàng)目的整體承載力和穩(wěn)定性。

2.2 整體性設(shè)計(jì)工作原則

在道路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員必須要具有全局性的設(shè)計(jì)工作眼光，需要從整個(gè)項(xiàng)目工程到長(zhǎng)遠(yuǎn)使用工作角度上進(jìn)行全面考慮，不但需要保證道路橋梁工程項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，同時(shí)還需要考慮到后續(xù)工程項(xiàng)目建設(shè)施工成本等相關(guān)內(nèi)容，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)單位的更高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)保證道路橋梁工程項(xiàng)目的整體性。比如，在設(shè)計(jì)道路橋梁水密層尺寸工作過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員可以將道路工程設(shè)計(jì)和混凝土設(shè)計(jì)工作，作為一種整體性的設(shè)計(jì)方面來(lái)進(jìn)行考慮，可以進(jìn)一步加強(qiáng)二者之間的連接性，同時(shí)還可以進(jìn)一步提高道路橋梁工程項(xiàng)目的延展性和可靠性，全面提高道路橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)施工質(zhì)量[3]。

3 道路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作應(yīng)用要點(diǎn)分析

3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型

在進(jìn)行道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，需要有效結(jié)合當(dāng)前技術(shù)手段，對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)模型展開(kāi)進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)，有效保證整個(gè)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模型更加符合道路工程橋梁的設(shè)計(jì)工作要求和標(biāo)準(zhǔn)。首先，可以針對(duì)道路橋梁展開(kāi)離散化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作方法，可以全面提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)將道路橋梁結(jié)構(gòu)的自由度，合理轉(zhuǎn)化成有限空間范圍內(nèi)的自由度大小，但是在針對(duì)理想化的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)性工作人員需要針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力大小進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算和分析，以此來(lái)有效保證道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以得到全面提升。其次，需要針對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)模型展開(kāi)細(xì)化設(shè)計(jì)和分析，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員可以從整個(gè)工程項(xiàng)目局部受力角度上出發(fā)，有效計(jì)算出道路橋梁工程項(xiàng)目的凈荷載大小，并且根據(jù)相關(guān)參數(shù)內(nèi)容對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)展開(kāi)模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)更加精確的受力參數(shù)計(jì)算和分析，使用各種不同類型的材料，對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)展開(kāi)模擬以此來(lái)有效保證道路橋梁施工質(zhì)量符合預(yù)期工程施工要求和標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 使用更加科學(xué)合理的計(jì)算工作方法

在道路橋梁工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員必須要進(jìn)行大量的參數(shù)計(jì)算和分析工作，工作人員必須要選擇出更加科學(xué)合理的計(jì)算形式，盡可能避免計(jì)算誤差問(wèn)題的產(chǎn)生。首先，在建模分析工作過(guò)程中需要對(duì)比例尺參數(shù)進(jìn)行合理選擇，通過(guò)使用垂直軸和水平軸來(lái)進(jìn)行合理計(jì)算，從中可以得到目標(biāo)函數(shù)的大致輪廓圖以及最終的目標(biāo)函數(shù)數(shù)值。其次，可以通過(guò)使用數(shù)學(xué)算法當(dāng)中的求極限值計(jì)算方法，有效得出函數(shù)極限值大小，同時(shí)要對(duì)道路橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)度量計(jì)算工作加以落實(shí)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化參數(shù)計(jì)算工作流程，提高計(jì)算工作效率[4]。

3.3 有效提高道路橋梁防水性能

在道路橋梁項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，需要充分考慮到外部環(huán)境因素所產(chǎn)生的影響，特別是針對(duì)我國(guó)一些氣候環(huán)境條件比較惡劣的地區(qū)，對(duì)道路橋梁的使用質(zhì)量安全性造成了比較嚴(yán)重的影響。從近階段我國(guó)行業(yè)內(nèi)部的道路橋梁項(xiàng)目工程施工狀況進(jìn)行分析，針對(duì)道路橋梁工程防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中的重要構(gòu)成部分。從公路橋梁的使用耐久度和使用安全性角度上進(jìn)行分析，防水性能的高低直接關(guān)系到道路橋梁工程的施工質(zhì)量，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員需要針對(duì)整個(gè)道路橋梁防水結(jié)構(gòu)展開(kāi)更加細(xì)致和全面的設(shè)計(jì)工作，同時(shí)要有效保證整個(gè)設(shè)計(jì)工作方案具有較高的可行性效果，以此來(lái)保證道路橋梁工程項(xiàng)目具有更高的防水性能和穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，在我國(guó)道路橋梁工程項(xiàng)目的防水結(jié)構(gòu)方面，主要是通過(guò)防水工程與排水工程兩個(gè)重要的環(huán)節(jié)所構(gòu)成，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員需要采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)工作方案，有效避免道路橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的滲水和漏水問(wèn)題，同時(shí)如果外部出現(xiàn)強(qiáng)降雨或者是降雪天氣環(huán)境下，必須要及時(shí)清除表面多余的積水和積雪，有效做好后續(xù)的水體排放工作。與此同時(shí)，相關(guān)工作人員可以對(duì)一些新型的防水材料進(jìn)行各地應(yīng)用，有效保證道路橋梁表面的防水性能，制作出相應(yīng)的防水層結(jié)構(gòu)，有效提高道路橋梁的防水效果，延長(zhǎng)道路橋梁工程項(xiàng)目的使用周期[5]。

3.4 對(duì)混凝土材料進(jìn)行合理配比

在現(xiàn)階段道路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，混凝土仍然是其中最主要的施工原材料，主要因?yàn)榛炷猎牧系某杀驹靸r(jià)相對(duì)較低，同時(shí)原材料來(lái)源比較廣泛。在具體施工過(guò)程中整個(gè)施工流程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，道路橋梁項(xiàng)目工程建設(shè)完成之后，整體的穩(wěn)定性可以得到保證，在進(jìn)行道路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，必須要對(duì)混凝土材料配比問(wèn)題加以充分重視，為了全面提高道路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在進(jìn)行混凝土材料優(yōu)化設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員通常情況下會(huì)通過(guò)適當(dāng)?shù)脑黾踊炷敛牧系暮穸?，?duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的防護(hù)處理，并且在具體施工過(guò)程中混凝土材料質(zhì)量，直接影響到整個(gè)道路橋梁項(xiàng)目工程建設(shè)施工的安全性和穩(wěn)定性。因此，設(shè)計(jì)工作人員在展開(kāi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，必須要對(duì)混凝土材料的這個(gè)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)工作進(jìn)行全面論證，并且從整個(gè)混凝土材料的使用性質(zhì)方面進(jìn)行分析，由于鋼筋混凝土材料屬于一種復(fù)合型的材料，在配置工作當(dāng)中必須要根據(jù)行業(yè)內(nèi)部的相關(guān)工程施工標(biāo)準(zhǔn)，以及工程施工的具體情況進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)格配比，以此來(lái)全面提高混凝土材料質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在道路橋梁項(xiàng)目工程治理工作過(guò)程中，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，可以全面提高道路橋梁設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性與合理性，同時(shí)還可以進(jìn)一步提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，延長(zhǎng)道路橋梁工程項(xiàng)目的使用耐久度，實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。