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[摘 要]在新形势下,传统道路桥梁设计方法已无法满足时代发展的客观要求,无法准确把握桥梁结构布局中各不确定因素,极易导致设计的道路桥梁结构存在隐患问题。针对这种情况,在道路桥梁设计中,相关人员必须优化利用结构化设计,提高桥梁结构整体性能,避免投入使用中坍塌事故频繁发生,提高其运营效益。
[关键词]结构化设计;道路桥梁;应用
中图分类号:TS591 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0123-01
1 结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则
当我们开展项目设计工作的时候,身为设计者一定要认真遵守如下原则。第一,安全原则,它同样是最为基本的原则。第二是适用性,它是我们设计的主要目的。第三,经济,该原则是设计的过程中必须认真关注的内容。在以往开展设计工作的时候,虽说从总体上来看设计措施和国家要求之间没有明显的不符之处,不过在具体的运行的过程中还是有很多的问题存在的,这严重的影响到项目的后续运行。因此本文对结构化设计方式做出如下分析。
1.1 科学性原则
在开展项目施工工作的时候,一定要认真选择结构形式,以此来保证结构最优,保证项目合理。在总体构架保持不变的前提下,调节它的结构化方位,合理优化内在结构。此举会使得桥梁发生问题的几率降低,进而确保结构科学合理。
1.2 简约化原则
在设计的时候要避免结构过于繁琐,借助简化路径,确保力能够被合理的释放,进而增加结构自身的强度,确保材料用量降低,成本减少,更好的创造经济价值。
1.3 整体性原则
在开展优化设计工作的时候,要切实将它的优势发挥出来,只有这样才可以确保结构的总体性得以更好的体现。对于那些特殊的项目要着重关注,以此来确保它的稳固性高。借助总体设计,使得结构受力水平强化,在保证品质不受影响的前提之下,合理掌控桥梁建设过程中的耗损。
1.4 综合性原则
在开展结构设计工作的时候,要从材料以及结构两点上分析。首先,对于桥梁不一样的位置应该认真考虑使用何种材料,只有使用的材料正确了才可以确保结构合理,确保品质良好。其次,对于不一样的受力情况要具体分析,确保设计效果良好,实现我们的预期目的。
1.5 连续性原则
最近几年,我们国家的经济高速发展,此时无形之中使得交通量增加,使得道桥项目的总数变多,运行压力加大。在这种前提之下,要想保证项目的总体性良好,保证它的结构稳固,就应该在开展结构设计工作的时候,结合项目具体情况,确保结构能够具有较高的持续性。当道路桥梁结构在受力的情况下,使得受力面积被扩大,传输途径被适当减小。同时要拥有合理的结构、有效节约材料、施工过程足够便利等优势。在这一基础上,使设计好的道路桥梁结构具备连续性和稳定性。
2 道桥结构化设计中常见的计算模型分析
2.1 基于离散化结构的计算模型
道路桥梁在设计环节采用结构化设计思路能够将整体部分划分为有限组成部分,进而对整个桥梁道路工程进行离散化的划分,这样有助于减轻道路桥梁各个施工环节受力分析的难度,以便于制定科学可行的道路桥梁施工方案。
2.2 基于模型化结构的计算模型
道路桥梁设计中对力学原理的应用较多,为了保证道路桥梁设计的科学性和可行性,设计人员必须对到道路桥梁设计的内部结构规律性进行深入分析,结构化设计思路主要采用模型化处理,这种模型化处理之后能够使道路桥梁设计变得更加具体可行,极大地降低了施工的难度,有利于保证道路桥梁的施工质量和效率水平。
2.3 基于简化材料、荷载结构的计算模型
道路桥梁设计过程中会基于简化材料、荷载结构的计算模型开展设计工作,具体操作过程中设计人员利用有限的参数模拟无限的可能性,并且假设设计材料具有理想塑性和弹性的特点。结构化设计能够让材料和荷载在模拟与计算过程中变得更加简单,并且能够更好的契合实际施工情况,设计人员在选取计算模型之前必须进行深入分析和调查,特别是对桥梁结构自身受力数据的收集分析,这就需要设计人员进行全面的调查,深入桥梁施工现场收集参数,以便于制定切实可行的计算机模型,提高道路桥梁设计工作的质量。
3 常见的结构化设计计算方法
3.1 图解法
图解法的计算原理在于将任意2个设计变量作为横纵坐标,并结合变量的影响情况,得出坐标系中的图形,结合变量函数不等式,获得在坐标系内2种变量的约束区域,画出目标函数的等值线,将其切点确定下来,最终得到目标函数值。在道路桥梁的二维结构设计中,图解法运用得较为普遍。
3.2 求解函数极值法
求解函数极值需要把结构化设计中的设计变量函数不等式变为等式,将变量大小解出,从而获得函数极值。
3.3 同态设计法
与求解函数极值一样,同态设计法也需要将函数不等式变为等式,用以达到将设计空间缩小的目的,提高计算效率。该种方法所获得的值是无法与原值相比较的,但因为该方法简化了结构化设计的解法,所以应用频率也较高。
3.4 网络搜索的方法
网络搜索属于一类比较原始的方法,其具有较为直观的优点,能够将道路桥梁结构化设计的最優解找出,但是计算起来较为复杂。通常的操作流程就是把遇到的问题网格化,并根据特定规律由某一点开始,对某一变量进行固定,开展验算工作,最后根据特定顺序来开展搜索工作,直至得到最优解。
4 结构化设计在道路桥梁设计中的应用
4.1 桥梁防水设计方面的应用
桥梁防水设计是整体工程中的关键内容,与桥梁的质量和使用寿命息息相关。设计人员在进行桥梁防水设计时,可以对结构化设计进行优化利用,选择高质量的施工材料,科学地设计防水层。
4.2 混凝土施工结构化设计的应用
混凝土施工结构化设计能有效地提高混凝土的施工质量。设计人员要充分考虑混凝土的施工性质和特点,利用结构化设计,控制好混凝土的配合比。以此为前提,设计人员还要把握好混凝土保护层的厚度,控制其开裂动态情况,强化构造配筋。同时,还要注意以下几个方面:预拱度要精准计算,避免后期施工的过多调整;施工过程中要做好安全储备,避免出现误差;跨径位置可增加横隔板以增强桥梁的横向稳定性和刚度,承受并分布较大的支撑反力。
4.3 防崩关键技术施工设计应用
防崩技术在结构化设计中的应用和体现,可从以下几方面进行说明:(1)桥梁施工中,要精确计算预抛高度,以此避免不必要的高度调整;(2)将合拢段的高差控制在2~3cm;(3)为了避免桥梁底板的钢筋崩裂,可以先在钢筋加工场焊接闭合箍筋,形成固定骨架,并和肋板钢筋焊接到一起,这样能有效地保证钢筋的整体性,并降低造价成本;(4)尽量避免施工中的误差并精确施工放样工作;(5)实际施工中,要保证桥梁中管道之间以及管道底部的混凝土具有较高的密实度。
5 结语
在道路桥梁设计过程中,设计人员必须结合各地区实际情况,道路桥梁结构特点、性质,坚持相关原则,优化利用结构化设计,将其灵活应用到混凝土施工、道路桥梁防水设计等中,确保道路桥梁施工有序进行,提高桥梁结构性能与质量的基础上,确保道路桥梁工程具有一定的安全性与经济性,延长其使用寿命,加大道路桥梁建设力度。以此,促使新时期交通运输事业不断向前发展,走上长远的发展道路。
参考文献
[1] 孙李栋.浅议结构化设计在道路桥梁设计的应用[J].城市道桥与防洪,2014(06):130-131+155+13.
[2] 陈杰,崔炫,来苏群,申友波.浅析结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].黑龙江交通科技,2015,38(07):102+104.
[3] 南昕容.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].山西建筑,2016,42(23):184-185.
[关键词]结构化设计;道路桥梁;应用
中图分类号:TS591 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0123-01
1 结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则
当我们开展项目设计工作的时候,身为设计者一定要认真遵守如下原则。第一,安全原则,它同样是最为基本的原则。第二是适用性,它是我们设计的主要目的。第三,经济,该原则是设计的过程中必须认真关注的内容。在以往开展设计工作的时候,虽说从总体上来看设计措施和国家要求之间没有明显的不符之处,不过在具体的运行的过程中还是有很多的问题存在的,这严重的影响到项目的后续运行。因此本文对结构化设计方式做出如下分析。
1.1 科学性原则
在开展项目施工工作的时候,一定要认真选择结构形式,以此来保证结构最优,保证项目合理。在总体构架保持不变的前提下,调节它的结构化方位,合理优化内在结构。此举会使得桥梁发生问题的几率降低,进而确保结构科学合理。
1.2 简约化原则
在设计的时候要避免结构过于繁琐,借助简化路径,确保力能够被合理的释放,进而增加结构自身的强度,确保材料用量降低,成本减少,更好的创造经济价值。
1.3 整体性原则
在开展优化设计工作的时候,要切实将它的优势发挥出来,只有这样才可以确保结构的总体性得以更好的体现。对于那些特殊的项目要着重关注,以此来确保它的稳固性高。借助总体设计,使得结构受力水平强化,在保证品质不受影响的前提之下,合理掌控桥梁建设过程中的耗损。
1.4 综合性原则
在开展结构设计工作的时候,要从材料以及结构两点上分析。首先,对于桥梁不一样的位置应该认真考虑使用何种材料,只有使用的材料正确了才可以确保结构合理,确保品质良好。其次,对于不一样的受力情况要具体分析,确保设计效果良好,实现我们的预期目的。
1.5 连续性原则
最近几年,我们国家的经济高速发展,此时无形之中使得交通量增加,使得道桥项目的总数变多,运行压力加大。在这种前提之下,要想保证项目的总体性良好,保证它的结构稳固,就应该在开展结构设计工作的时候,结合项目具体情况,确保结构能够具有较高的持续性。当道路桥梁结构在受力的情况下,使得受力面积被扩大,传输途径被适当减小。同时要拥有合理的结构、有效节约材料、施工过程足够便利等优势。在这一基础上,使设计好的道路桥梁结构具备连续性和稳定性。
2 道桥结构化设计中常见的计算模型分析
2.1 基于离散化结构的计算模型
道路桥梁在设计环节采用结构化设计思路能够将整体部分划分为有限组成部分,进而对整个桥梁道路工程进行离散化的划分,这样有助于减轻道路桥梁各个施工环节受力分析的难度,以便于制定科学可行的道路桥梁施工方案。
2.2 基于模型化结构的计算模型
道路桥梁设计中对力学原理的应用较多,为了保证道路桥梁设计的科学性和可行性,设计人员必须对到道路桥梁设计的内部结构规律性进行深入分析,结构化设计思路主要采用模型化处理,这种模型化处理之后能够使道路桥梁设计变得更加具体可行,极大地降低了施工的难度,有利于保证道路桥梁的施工质量和效率水平。
2.3 基于简化材料、荷载结构的计算模型
道路桥梁设计过程中会基于简化材料、荷载结构的计算模型开展设计工作,具体操作过程中设计人员利用有限的参数模拟无限的可能性,并且假设设计材料具有理想塑性和弹性的特点。结构化设计能够让材料和荷载在模拟与计算过程中变得更加简单,并且能够更好的契合实际施工情况,设计人员在选取计算模型之前必须进行深入分析和调查,特别是对桥梁结构自身受力数据的收集分析,这就需要设计人员进行全面的调查,深入桥梁施工现场收集参数,以便于制定切实可行的计算机模型,提高道路桥梁设计工作的质量。
3 常见的结构化设计计算方法
3.1 图解法
图解法的计算原理在于将任意2个设计变量作为横纵坐标,并结合变量的影响情况,得出坐标系中的图形,结合变量函数不等式,获得在坐标系内2种变量的约束区域,画出目标函数的等值线,将其切点确定下来,最终得到目标函数值。在道路桥梁的二维结构设计中,图解法运用得较为普遍。
3.2 求解函数极值法
求解函数极值需要把结构化设计中的设计变量函数不等式变为等式,将变量大小解出,从而获得函数极值。
3.3 同态设计法
与求解函数极值一样,同态设计法也需要将函数不等式变为等式,用以达到将设计空间缩小的目的,提高计算效率。该种方法所获得的值是无法与原值相比较的,但因为该方法简化了结构化设计的解法,所以应用频率也较高。
3.4 网络搜索的方法
网络搜索属于一类比较原始的方法,其具有较为直观的优点,能够将道路桥梁结构化设计的最優解找出,但是计算起来较为复杂。通常的操作流程就是把遇到的问题网格化,并根据特定规律由某一点开始,对某一变量进行固定,开展验算工作,最后根据特定顺序来开展搜索工作,直至得到最优解。
4 结构化设计在道路桥梁设计中的应用
4.1 桥梁防水设计方面的应用
桥梁防水设计是整体工程中的关键内容,与桥梁的质量和使用寿命息息相关。设计人员在进行桥梁防水设计时,可以对结构化设计进行优化利用,选择高质量的施工材料,科学地设计防水层。
4.2 混凝土施工结构化设计的应用
混凝土施工结构化设计能有效地提高混凝土的施工质量。设计人员要充分考虑混凝土的施工性质和特点,利用结构化设计,控制好混凝土的配合比。以此为前提,设计人员还要把握好混凝土保护层的厚度,控制其开裂动态情况,强化构造配筋。同时,还要注意以下几个方面:预拱度要精准计算,避免后期施工的过多调整;施工过程中要做好安全储备,避免出现误差;跨径位置可增加横隔板以增强桥梁的横向稳定性和刚度,承受并分布较大的支撑反力。
4.3 防崩关键技术施工设计应用
防崩技术在结构化设计中的应用和体现,可从以下几方面进行说明:(1)桥梁施工中,要精确计算预抛高度,以此避免不必要的高度调整;(2)将合拢段的高差控制在2~3cm;(3)为了避免桥梁底板的钢筋崩裂,可以先在钢筋加工场焊接闭合箍筋,形成固定骨架,并和肋板钢筋焊接到一起,这样能有效地保证钢筋的整体性,并降低造价成本;(4)尽量避免施工中的误差并精确施工放样工作;(5)实际施工中,要保证桥梁中管道之间以及管道底部的混凝土具有较高的密实度。
5 结语
在道路桥梁设计过程中,设计人员必须结合各地区实际情况,道路桥梁结构特点、性质,坚持相关原则,优化利用结构化设计,将其灵活应用到混凝土施工、道路桥梁防水设计等中,确保道路桥梁施工有序进行,提高桥梁结构性能与质量的基础上,确保道路桥梁工程具有一定的安全性与经济性,延长其使用寿命,加大道路桥梁建设力度。以此,促使新时期交通运输事业不断向前发展,走上长远的发展道路。
参考文献
[1] 孙李栋.浅议结构化设计在道路桥梁设计的应用[J].城市道桥与防洪,2014(06):130-131+155+13.
[2] 陈杰,崔炫,来苏群,申友波.浅析结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].黑龙江交通科技,2015,38(07):102+104.
[3] 南昕容.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].山西建筑,2016,42(23):184-185.