随着我国交通路网的不断发达,我国的内部经济往来也逐渐活跃。其中,道路桥梁的质量将会直接影响到各地区的交流效率,从而影响到区域经济的发展。因此,在对道路桥梁进行设计的过程中,要使用结构化设计技术,其能够使道路桥梁的建设方案更为科学,使其能够得到高质高效建设。
1. 道路桥梁设计中结构化设计应满足的原则
1.1整体性
整体性原则能够使道路桥梁在极端使用的条件下,也能够保证安全性。为此,道路桥梁设计人员要在提升技术的可使用性的同时,使工程的质量与完整性得到保证,从而能够减少工程中资源的损耗,有效降低工程成本。传统的路面设计会在混凝土中加入钢网,以防止大面积混凝土裂缝时,道路结构出现问题。而依照整体性原则进行结构性设计,设计人员会将道路的设计与混凝土相关的设计进行整体性结合,使路面得到延展性设计,从而能够在节省钢网使用数量的情况下解决混凝土裂缝问题[1]。
1.2合理性
在对道路桥梁进行设计时,要基于合理性原则对结构进行选择与优化,设计师在对桥梁的结构进行优化的过程中,设计师要在适当降低道路桥梁的总体重量的同时,对道路桥梁的性能、结构等方面进行优化,并简化整体的施工流程。同时,为了使道路桥梁的荷载得到进一步的平衡,设计师可以选用直接传递的方式。此外,基于合理性原则提升施工质量,施工人员在实际的施工时,要提升施工的精准性。
1.3可靠性
为了确保道路桥梁在巨大的外力作用下,能够拓宽受力的范围,并减少力的传递路径,设计师要基于可靠性原则,对道路桥梁整合方面的情况予以关注。在对道路桥梁进行设计时,设计师要注意到材料与结构之间的关系,同时,材料的种类不同,其性能也会有所不同,因此,在对建筑材料进行搭配时,设计人员要保证选择的科学性,从而能够有效提升道路桥梁的稳定性。
2. 结构化设计在道路桥梁设计中的实际运用
2.1设计模型的优化
在对道路桥梁的设计进行结构化优化时,设计师要对设计的方法依照图1的方式进行合理选择。
图 1 结构化优化设计的方式
为此,首先设计师要设计离散型的结构,对道路桥梁总体的性能进行优化,有限化总体结构的自由度。所以,设计师要对道路桥梁自身的结构应力进行分析,使结构的整体稳定性得到充分保障。其次,在模型结构的设计方面,设计师要在力学的视域下,对道路桥梁的静负载进行观测,并开展结构化建模工作。最后,在材料以及负载的结构化设计方面,设计师要积极使用多种材料,对真实的道路桥梁结构进行模拟,从而能够避免后续的设计中出现问题,提高设计工作的效率。此外,在对结构模型进行设计与优化的过程中,要基于项目的周边环境,对实际的工程项目进行分析,从而能够避免设计不符合环境造成返工的情况发生[2]。
2.2防水设计
在对道路桥梁进行设计时,防水方面的设计与道路桥梁的施工效果与使用年限有所关联,如果防水设计不够优秀,其中的积水无法在第一时间进行排出,同时,积水会通过侵蚀作用,使道路桥梁的路面与路基受损。并且,在对道路桥梁进行设计的过程中,为了防止出现大面积混凝土的开裂问题,要科学地对钢网进行使用,使雨水能够被引入到内部的结构中,提升道路桥梁的排水效率。在一般的情况中,要想保证道路桥梁的防水设计效果,其设计应满足以下几点,第一,路面与混凝土要保持整体性,避免中间缝隙产生积水。第二,道路桥梁的强度与伸展性要得到保证,防止积水过多对道路的结构造成影响。第三,要科学合理地设计排水管道,确保雨水能够得到有效排出。
2.3混凝土施工设计
在道路桥梁施工中,钢筋与混凝土为工程中的主要材料,在路基与路面的工程中均能够得到使用。在开展结构化设计时,设计师要对钢筋混凝土的厚度进行重点设计,从而能够使工程的整体质量得到有效保证。同时,除了防水性能外,道路桥梁的使用年限与混凝土材料的质量具有较大的关系,然而,许多道路桥梁工程在设计时,为了减少成本,往往选用质量耐久性较低的混凝土材料,从长远来看,质量欠佳的材料将会使道路桥梁的返工次数增加,反而会提升成本。因此,选用耐久度高的混凝土是十分有必要的。此外,为了最大程度上防止道路发生开裂情况,高筋混凝土的搭配设计也是设计师需要考虑的内容。
2.4主梁设计
在结构化设计的主梁设计方面,设计师可以选用装配型的支梁结构,使得各个部件能够在预制后,于工程现场进行安装。同时,为了提升施工效率,在设计的过程中,还要加入自动化、机械化相关内容,与人工相比,其能够有效减少材料的使用,且受外界影响因素较小。此外,在主梁设计中,高度方面的数据以及细部相关的数据均需要基于相关承载的方式进行测算,如果主梁的布置、梁身的承载按照对称的方式进行布置,则可以使用杠杆、偏心受压等方式进行测算。
结论:总而言之,在交通系统规模逐渐增大的今天,为了使道路桥梁的建设效果得到有效保证,施工企业要从设计开始进行优化创新。通过满足整体性、合理性、可靠性原则的结构化设计,不但能够提升道路桥梁的承载力,还能够节省道路施工的成本,从而能够有效提升道路桥梁的施工效果。
参考文献:
[1]蒋琪,卢骜,赵佑武. 基于海绵城市的新型道路结构创新设计[J]. 建筑技术开发,2022,49(20):131-133.
[2]邢志达. 试析道路桥梁设计中的结构化设计要点[J]. 中华建设,2022,(08):110-111.
作者简介:徐坤(1992-),男,硕士研究生,工程师,从事道路桥梁设计工作。
作者简介:丁浣(1991-),男,硕士研究生,工程师,从事道路设计工作。