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摘要:工程项目建设过程中桥梁处于比较关键的地位,桥梁设计是一个系统、复杂的过程,不仅需要将桥梁设计安全性和施工实用性同时考量,还需要对成本进行严格控制。常规的桥梁设计思维,在项目建设过程中存在一定的差距与落差,施工成果无法达到设计的预期,甚至出现一些安全问题,导致出现道路桥梁结构损坏问题,因此结构化的设计思维使用到道路桥梁设计当中十分必要。本文笔者根据亲临西藏地区某项目的具体实施及工作总结和设计角度的反思对结构化设计在桥梁设计中的应用进行了分析探讨。
关键词:结构化思维;桥梁设计;应用
前言:结构化思维同传统设计的工作模式具有较大区别,在结构化设计下,能够对桥梁在施工阶段可能出现的问题考虑更加全面,并依照不同的桥梁结构制定出成熟、严谨的设计方案,使桥梁的设计理念更具有可靠性和可行性,且具有较强的经济特征。使桥梁的结构安全性、舒适性、耐久性得到全面提升,更好的满足当前基础设施建设的发展要求。在今后的桥梁设计工作中,应更加重视结构化设计的应用,促进设计理念通过施工过程完美呈现,减小理想与现实的落差,充分发挥桥梁建设应有的功能。
1桥梁结构化设计原则
1.1科学性原则
桥梁设计阶段,结构化设计思维首先要秉持科学性原则。具体流程中:①对横截面选择充分考虑。选择道桥横截面的过程中,需要将道桥自身承载的负荷能力进行研究,挑选科学合理的横截面种类;②要对使用材料的自身重量充分考量,尽可能选择重量轻的材料,从而将道桥工程自身压力有效降低;③设计过程中研究支撑力,保证支撑力可以合理分布,有效的减轻道桥自身重量,将建设过程中使用的材料有效节省。④确保施工可靠、可行。
1.2综合性原则
主要是指材料和结构要相互匹配,在不同道桥结构地带使用合适材料。道桥结构是复杂的整体,是不同部件构成,每一个部件在整体结构当中所起到的作用和受力情况不同,因此对结构材料材质、性能特性提出了不一致的标准。使用结构化设计当中,坚持综合性原则,保证所使用材料能够将桥梁结构受力以及稳定性需求满足。
1.3连续性原则
当前,伴随着我国桥梁事业的快速进步和发展,桥梁建设规模进一步扩大,汽车荷载越来越大、越多,桥梁自身重量也逐渐提高,桥梁负荷也逐渐增大。面对这样的情况,桥梁结构化设计当中要满足桥梁设计连续性和一体性标准,从而保证桥梁结构受力情况下扩大有效受力面积,缩短桥梁受力传递距离,保证节省材料、优化结构目标的基础上,将道桥结构连续性提高。
1.4整体性原则
桥梁结构设计过程中,需要充分利用结构化方法的优点,从而将桥梁结构整体性原则满足,特别是需要保障桥梁过载以及特殊情况满足桥梁结构安全和总体性标准,从而提高桥梁承重力,满足总体效果,保证节约桥梁结构,确保施工质量的基础上将工程造价降低。
2道路桥梁结构化设计的优化
桥梁设计过程中使用结构化设计,可以有效的优化设计方案,将道桥结构设计水准和设计质量有效提升。①可以保证桥梁总体结构连续性,确保不同构件之间的稳定连接效果,同时对比较薄弱的环节进行加固处置,将桥梁结构的承载能力和抗震性能提高。②可以充分考量各种荷载给道桥结构所带来的影响,降低出现结构缺陷的几率,防止出现结构性脆性断裂情况,将桥梁结构的疲劳损伤减少。③处理桥梁结构当中的细节问题,包含混凝土受拉状况下所出现的裂缝问题,保证将道桥质量得以提升。具体如下:
2.1增强桥梁结构的抗震性能
为了更好的将道桥结构抗震性能提高,需要保证道桥施工品质,充分将每一个环节考虑:①将操作工艺完善,增强材料在结构内部的总体连续性。②将道桥支座锚固强化,增强结构和墩台之间的连接。另外,恰当的将配筋增加,增强结构延性。③对桥梁结构的不良地质进行加强,确保结构基础安全与可靠。
2.2解决桥梁的疲劳损伤问题
因为桥梁的施工地点以及使用用途的不一致,桥梁结构所受到的荷载包含了风、车辆、地震等均属于动荷载,引发道路桥梁内部结构循环应力出现,造成循环振动持续积累的疲劳损伤问题。多种因素的共同作用下,桥梁结构施工工作将无法实现内部材料的均匀效果,积累到一定程度上将出现裂缝,留下一定的缺陷和病害,并可能发展为安全隐患。为了预防安全事故的出现,使用结构化设计当中要将桥梁结构疲劳损伤工作做好,做到未雨绸缪。
3结构化设计在桥梁设计中的应用
3.1桥面防水设计方面的应用
设计过程中,桥梁防水尤为重要。桥面汇水不能及时排出,雨水将在路面聚积,导致雨水进入到道路桥梁内部结构当中去,损坏了内部结构,引起质量问题,并会对路面产生水毁破坏。针对这样的现象,在桥梁防水设计工作当中,设计人员要优化结构化设计,科学合理设计好防水层,挑选质量高的施工材料。比如,在桥梁的防水层当中应用复合纤维混凝土,有效提高道桥防水性能,而且混凝土施工过程中加入钢筋网,有效的促使混凝土强度提高,避免出现裂缝,可以更好的避免雨水进入到桥梁结构内部,防止出现内部结构损坏问题。结构化设计流程中,设计人员需要将路面作为一个总体,保证设计合理科学,将道路桥梁的粘连性大幅度提高,避免混凝土出现脱落,提高桥梁的延展性,确保桥梁的使用时长。
3.2在混凝土工程中的应用
桥梁施工过程中混凝土工程是非常重要的一个步骤,混凝土工程当中结构化设计应用,有效的将混凝土施工质量提高,将桥梁结构强度和稳定性有效增强。①要保证从配置混凝土开始入手,按照道路桥梁结构施工需要,保证遵守混凝土强度和耐久性的根本准则,选择最符合要求的混凝土材料,确定最理想的配合比,同时利用科学合理的方式进行拌合,确保混凝土品质。②要按照钢筋长度,将混凝土保护层厚度适当增加,防止混凝土内部的钢筋暴露在空气中,避免由于钢筋出现腐蚀危害桥梁结构品质,有效的增加桥梁使用寿命。③要防止混凝土结构出现裂缝问题,保证构造配筋的科学合理性,确保混凝土施工达到设计要求。
结语
为了更好的实现桥梁建设的安全、适用、经济、耐久性标准,采用结构化思维取代传统的设计方式进行桥梁设计。西藏地区某项目具体实施,桥梁设计当中应用结构化设计方式不但可以对桥梁设计和质量有效的保证,还可以确保桥梁经济和安全性。今后的桥梁设计工作当中,结构化设计方式也会更加广泛的使用到多个行业当中。
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