結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

李瓊清

摘要：對(duì)于市政工程而言，在進(jìn)行道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，首先要考慮如何提升道路橋梁的穩(wěn)固性，確保道路橋梁的質(zhì)量提升。因此，對(duì)于道路橋梁設(shè)計(jì)方案的制定，設(shè)計(jì)人員需要隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境做好調(diào)查，與此同時(shí)，也要結(jié)合道路橋梁的施工方案，設(shè)計(jì)人員要確保所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案在一定程度上可以維護(hù)道路橋梁施工人員的安全，也要確保道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以符合監(jiān)理部門的檢測(cè)，嚴(yán)格遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，為提升道路橋梁的穩(wěn)固性做出基礎(chǔ)工作。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì);道路橋梁;設(shè)計(jì)應(yīng)用

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在路橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用的必要性

對(duì)于路橋施工模式，設(shè)計(jì)過程中的初始步驟是完成初始方案設(shè)計(jì)，對(duì)于道路橋梁工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所涉及的內(nèi)容較多，不僅包含了道路橋梁工程施工過程中的材料選擇，同時(shí)還需要著重考慮道路橋梁工程的總體布置、結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)等多種要素。在這些初始的設(shè)計(jì)完成之后，需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的力學(xué)分析，從而驗(yàn)證這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否具有可行性。如果存在一定的問題，則可以有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整和修正，這樣能夠確保道路橋梁工程施工的有序進(jìn)行。

隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于道路橋梁工程的設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)都得到了提升，顯然傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計(jì)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求。在這樣的背景下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一種新型的、科學(xué)的設(shè)計(jì)方式，被廣泛地應(yīng)用于道路橋梁工程的設(shè)計(jì)之中，并且逐漸成為了目前路橋設(shè)計(jì)的主流。對(duì)于道路橋梁工程的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上是一種自上而下的求精、模塊化和結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)技術(shù)。對(duì)于這一設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，能夠按照道路橋梁工程不同的功能要求和建設(shè)過程，來進(jìn)行模塊結(jié)構(gòu)劃分。對(duì)于這一設(shè)計(jì)技術(shù)的合理使用，使得道路橋梁工程設(shè)計(jì)方案的安全性和可行性得到了大幅度的提高，有利于后續(xù)道路橋梁工程建設(shè)的更好實(shí)施。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在路橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

2.1簡(jiǎn)約化原則

在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于其設(shè)計(jì)較為煩瑣，導(dǎo)致路橋工程建設(shè)施工難度增加。而通過應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，可以有效簡(jiǎn)化路橋工程的結(jié)構(gòu)，提升空間布局的合理性，因此，在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)遵循簡(jiǎn)化原則，在簡(jiǎn)化路橋結(jié)構(gòu)的同時(shí)，有效控制施工成本，提高路橋工程建設(shè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。

2.2整體性原則

在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要具有全局設(shè)計(jì)的眼光，應(yīng)從項(xiàng)目工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來考慮，不僅要保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的質(zhì)量，還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)的角度來計(jì)算成本的相關(guān)內(nèi)容，從而體現(xiàn)出良好的整體性。例如，設(shè)計(jì)道路橋梁水密層的尺寸時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以將道路設(shè)計(jì)與混凝土設(shè)計(jì)作為一個(gè)局部性的整體來設(shè)計(jì)，從而加強(qiáng)兩部分的連接性，還可以顯著地提升道路橋梁的延展性和質(zhì)量的可靠性，提高道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量。

2.3整體性原則

在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要具有全局設(shè)計(jì)的眼光，應(yīng)從項(xiàng)目工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來考慮，不僅要保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的質(zhì)量，還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)的角度來計(jì)算成本的相關(guān)內(nèi)容，從而體現(xiàn)出良好的整體性。例如，設(shè)計(jì)道路橋梁水密層的尺寸時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以將道路設(shè)計(jì)與混凝土設(shè)計(jì)作為一個(gè)局部性的整體來設(shè)計(jì)，從而加強(qiáng)兩部分的連接性，還可以顯著地提升道路橋梁的延展性和質(zhì)量的可靠性，提高道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量。

3結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)在道路橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用

3.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模型

在道路橋梁的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行優(yōu)化，從而使其更加符合當(dāng)前道路橋梁的設(shè)計(jì)要求。首先，可以對(duì)道路橋梁進(jìn)行離散化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地改善道路橋梁的整體性能，還可以將結(jié)構(gòu)的自由度轉(zhuǎn)化為有限的自由度。但是在離散化的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算，確保結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性。其次，需要對(duì)道路橋梁進(jìn)行模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)從力學(xué)的角度出發(fā)計(jì)算出道路橋梁的靜荷載，按照相關(guān)參數(shù)的內(nèi)容來進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的建模。設(shè)計(jì)人員還要從材料和荷載這一角度出發(fā)，通過精確的計(jì)算與分析，利用各類材料來對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析，從而確保道路橋梁的最終施工質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期的要求。

3.2合理確定路橋工程的車輛荷載等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

由于路橋工程通常是永久性建筑，在設(shè)計(jì)過程中，必須考慮其使用壽命與服務(wù)性能，因此，路橋工程的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，荷載計(jì)算對(duì)整體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生重要影響，設(shè)計(jì)人員必須重視荷載計(jì)算。路橋工程的受力結(jié)構(gòu)主要承受自重以及車輛荷載。因此，在正式設(shè)計(jì)之前，需要收集該路橋工程的規(guī)劃資料，根據(jù)交通量分析未來該地區(qū)的交通發(fā)展情況與車輛通行情況，綜合考慮結(jié)構(gòu)承載能力的極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)、工程疲勞損傷等工況，確定工程項(xiàng)目的車輛荷載等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3防水設(shè)計(jì)

在道路橋梁的設(shè)計(jì)過程中，防水設(shè)計(jì)也是非常重要的一環(huán)。如果道路橋梁工程的防水設(shè)計(jì)工作做得不到位，那么當(dāng)?shù)缆窐蛄汗こ掏度胧褂煤?，必然?huì)發(fā)生路面滲漏現(xiàn)象，導(dǎo)致道路橋梁工程的穩(wěn)定性降低。這樣需要花費(fèi)大量的資源來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣既影響了交通的便利性，并且還會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)。因此，在道路橋梁工程的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要著重進(jìn)行道路橋梁工程的防水設(shè)計(jì)工作，從而使得道路橋梁工程的防水質(zhì)量得到顯著提升。為了確保將道路橋梁工程的防水設(shè)計(jì)工作做好，需要做好以下兩個(gè)方面的工作：第一是需要對(duì)防水層的設(shè)計(jì)加以優(yōu)化，對(duì)于道路橋梁工程路面的設(shè)計(jì)，都會(huì)進(jìn)行一層防水層的設(shè)計(jì)，防水層的設(shè)計(jì)能夠避免道路橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到自然降水、行車灑水等積水的破壞。因此，對(duì)于防水設(shè)計(jì)需要對(duì)相關(guān)的材料進(jìn)行嚴(yán)格地挑選和控制，一般可以選用高密度的混凝土材料，從而使得道路橋梁工程的防水性能得到顯著的提升。第二，考慮到混凝土在后期的使用過程中可能出現(xiàn)的開裂狀況，可以適當(dāng)進(jìn)行支撐鋼筋網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

3.4合理的進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅影響道路橋梁整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，并且也影響道路橋梁的質(zhì)量，因此，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員不容忽視，在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要能運(yùn)用科學(xué)的方法以及實(shí)際施工方案，科學(xué)配置混凝土比例，這樣則可以增加混凝土的厚度，讓其在道路橋梁中起到良好的保護(hù)鋼筋的作用。在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好材料的選擇，一般情況下，設(shè)計(jì)人員會(huì)選擇復(fù)合型的材料，這樣在運(yùn)用時(shí)可以讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果顯著增加，并且也可以在一定程度上降低鋼筋腐蝕的問題發(fā)生，這樣則可以有效的提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，并延長(zhǎng)工程的使用期限。為了提升鋼筋混凝土的耐久性，在攪拌混凝土的過程中，還需要做好比例的配置，保障混凝土的質(zhì)量，這樣既可以讓混凝土結(jié)構(gòu)增加，也可以讓道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增長(zhǎng)。

3.5路橋結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)

在路橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)影響道路橋梁設(shè)計(jì)耐久性的因素進(jìn)行綜合分析，以保證路橋工程的使用壽命。同時(shí)，由于路橋結(jié)構(gòu)的耐久性也會(huì)對(duì)工程施工的整體投資效益產(chǎn)生重要影響，因此，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中考慮整體投資效益，既不可因強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性導(dǎo)致工程項(xiàng)目造價(jià)過高，也不可以因過于強(qiáng)調(diào)道路橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益，而忽視結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，影響道路橋梁工程的耐久性。應(yīng)通過不斷優(yōu)化與創(chuàng)新路橋設(shè)計(jì)模式，積極進(jìn)行路橋結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)化與創(chuàng)新，從而有效提升路橋結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)質(zhì)量，使路橋設(shè)計(jì)符合現(xiàn)代化工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。

結(jié)論

綜上所述，道路橋梁是我國(guó)交通運(yùn)輸中的重要組成部分，在方便人們出行、確保出行人員安全方面有著重要的意義。因此，提高路橋工程的質(zhì)量至關(guān)重要。在道路橋梁工程的設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，作為相關(guān)設(shè)計(jì)人員，需要充分把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工程確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性、安全性與可靠性，為進(jìn)一步提升道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量夯實(shí)基礎(chǔ)，更好地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)。

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