摘要:在公路桥梁结构化设计时,先要对工程建设中的实际情况以及特征进行明确的掌握,之后结合具体的情况,修改和完善设计方案中存在的问题,为结构的稳固性和安全性提供依据。另外通过结构化设计的逐渐推广,还可对公路桥梁设计模式的变革起到推动作用,为我国建设行业的发展以及经济水平的提升贡献力量。
关键词:结构化设计;公路桥梁设计;运用
引言
结构化设计是一种现代化的设计方法,其最初主要用于软件结构设计领域。在公路桥梁设计中引入结构化设计的方法,很大程度上改变了公路桥梁设计的思路,通过对数据流的分析处理,更有利于对公路桥梁设计中各类影响因素进行把控,进而保证设计方案的完善性,并为公路桥梁工程施工中的造价控制和结构性能优化提供支持,进而实现公路桥梁设计的经济性、安全性目标。
1结构化设计在公路桥梁设计中的应用优势
1.1有利于把握公路桥梁设计中的影响因素
传统公路桥梁设计中主要采用的是定值设计法,该方法在对外部不确定因素影响性的把控上存在较大不足,很容易导致工程出现临时变更,这样不仅会增加施工的成本还可能导致施工周期的延长,并对工程质量造成一定的影响。结构化设计利用数据流分析手段,能够较为有效的实现对不确定因素的把控,结合公路桥梁工程建设的实际条件,提前对相关不确定因素的影响性进行分析,在此基础上通过对设计方案的调整,避免各类因素对公路桥梁工程的不利影响,从而实现设计方案的不断优化,保证设计方案与公路桥梁工程实际的适应性,满足工程建设的需求。
1.2有利于降低公路桥梁工程的整体造价
公路桥梁工程一般具有着施工规模大、整体成本造价高的特点,传统公路桥梁设计方案下往往难以实现对工程造价的有效把控,且面对大量不确定因素可能导致的造价增加问题也无法良好应对。结构化设计方法的运用,能够从整体上对公路桥梁的结构加以把控,并能够为施工者提供最优化的设计方案,这一方面能够帮助设计者实现对整体材料使用量的把握,还能够通过科学的施工设计缩短工程施工的整体周期,进而达到节约材料成本、人工成本的目的。此外,由于公路桥梁结构化设计能够实现对不确定影响因素的把控,这样还能够避免不确定因素影响下所造成的造价增加问题,对于降低公路桥梁工程的整体造价也能发挥出积极的作用。
1.3有利于提高公路桥梁工程的结构稳定性
公路桥梁工程的建设质量直接影响着交通系统运行的流畅性与安全性,而要保证公路桥梁工程价值的发挥,还需要确保其整体结构的稳定性。传统公路桥梁设计方法虽然也重视公路桥梁结构的稳定性,但面对日益复杂的公路桥梁结构形式以及不断增加的工程规模,有时会无法保证工程整体受力路径设计的合理性,造成公路桥梁工程受力不均或连续性较差,影响公路桥梁工程结构的整体稳定性。结构化设计方法的运用能够根据公路桥梁工程的功能要求、施工条件、工程规模、受力特征等因素,对公路桥梁工程的受力路径进行科学设计,找出最优的受力路径,确保公路桥梁工程使用过程中整体受力均匀性并满足连续荷载的要求,确保公路桥梁工程的整体结构稳定性。
2公路桥梁工程中结构化设计的运用分析
2.1混凝土施工方面的应用
在对混凝土结构的设计中,应充分利用结构化设计的优势,对混凝土配比、钢筋保护层厚度、构造筋配置等问题进行优化设计。具体设计时设计人员应对不同性能要求的混凝土配比数据进行收集和分析,结合公路桥梁的功能要求及使用条件,确定最佳的混凝土配比方案,保证混凝土结构在使用中的耐久性。同时,设计人员还应从保护层厚度与钢筋混凝土结构强度的关系分析角度切入,确定钢筋保护层的合理厚度,从而提高钢筋混凝土结构的整体强度。
在构造筋配置方面则要对其配置的形式、数量、结构、造价等相关数据进行整合分析,选择最佳的构造筋配置方案,确定相应的施工标准从而保证混凝土结构的整体抗裂性能,保障公路桥梁工程的使用安全。
2.2公路桥梁防水设计方面的应用
公路桥梁工程设计中防水设计的水平会对工程使用安全和使用寿命造成较大影响,如防水设计不合理就会出现路面大量积水或公路桥梁结构渗水,就可能给安全事故的发生埋下隐患。结构化设计在路面桥面防水设计中的应用,主要是从材料性质、施工工艺、防水设施配置三方面进行把握。材料性质上,通过对路面施工材料粘结性的把控来确定最佳粘结系数,合理选用施工材料,避免材料性质问题对路面桥面防水性能的影响。施工工艺上,需要对路面桥面混凝土施工技术手段与路面平整度、整体强度的关系进行准确分析,确定适合的施工工艺并加强对施工要点的把握,保证路面桥面的整体平整度,减少路面桥面积水危害的发生几率。防水设施上,要结合对以往相关公路桥梁防水排水设计案例的分析,以及对不同管线分布下排水效果的对比,选择最符合工程要求的防水管线设计方案,明确防水设施施工的工序标准以及施工质量的要求,把握好防水管线材料的质量性能,并要充分考虑管线材料与混凝土材料在工程使用中的相互影响,从而进行整体控制,保证公路桥梁工程的整体防水性能,为公路桥梁工程的经济效益与社会效益的发挥提供安全保障。
2.3在优化设计方案中的应用
优化施工设计方案有利于提升公路桥梁结构的设计水平,进一步提高公路桥梁的质量,从而推动我国公路桥梁行业的发展。结构化设计在优化设计方案的具体应用如下:其一,通过结构化设计,对设计方案的薄弱环节进行加固处理,保证桥梁结构的连续性,提高公路桥梁的承载力和其他性能,使公路桥梁结构设计得到优化。其二,公路桥梁结构化设计会考虑到车辆荷载和风荷载等因素,全面进行分析优化设计方案,最大程度上减少桥梁后期的损坏度。其三,考虑到施工的一些细节,使设计方案更加精细化,例如在设计方案时需要考虑可行性,以及周边环境。
2.4公路桥梁加固施工中的应用
目前,结构优化设计运用到公路桥梁的加固施工当中,从而保持公路桥梁的稳固性,因此公路桥梁设计者要注重结构性能的设计。施工者要充分依照桥面补强加固方法和体外预应力加固法这两种方法,进行公路桥梁的加固施工。另一方面,施工者在开始工作前要了解桥梁结构构建的特征,选择相对应的技术进行施工,进一步增强公路桥梁的优化。所以加固施工公路桥梁结构,对提升公路桥梁的稳固性有着非常重要的作用。
2.5在提高混凝土的耐久性方面结构化设计的应用
在设计公路桥梁方案时,除了要考虑企业的经济效益,还要考虑其施工对桥梁整体结构的影响,将桥梁的工程质量放在首位,使用最适合的材料,减少引发质量问题的因素。混凝土材料的配比决定混凝土的耐久度,运用结构化设计,要严格控制其配比,使混凝土发挥最佳性能。在设计方案时,结合具体情况设计混凝土的最大水灰比、最低强度等,发挥混凝土的最优性能。
结束语
公路桥梁建设是我国经济建设的重要内容之一,其设计的结果将会直接决定经济发展目标的实现。为此,设计人员需要结合以往设计的内容,进行不断的分析和研究,并利用科学的模型构建以及计算方法,来提升公路桥梁设计的质量和效果,促使公路桥梁设计更加的牢固和安全,为社会经济的发展贡献力量。
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