结构化设计在道路桥梁设计的应用分析

发表时间:2020/7/23   来源:《工程管理前沿》2020年4月第10期   作者:马智民
[导读] 在道路桥梁设计中应用结构化设计方法
        摘要:在道路桥梁设计中应用结构化设计方法,可以提升道路桥梁的质量。基于此,设计人员一定要深入研究结构化设计方法,优化设计方案,遵循设计应用原则,提升道路桥梁设计质量,这样才能科学合理的指导道路桥梁施工,从而促进我国道路桥梁建设行业的发展。
        关键词:结构化设计;道路桥梁设计;应用
1道路桥梁设计中结构化设计的重要意义
        随着经济时代的快速发展,传统道路桥梁设计已不再适用于当前建筑的需求。在以往的设计中,主要是对桥梁施工技术、材料使用、结构类型等方面进行全面分析,用机械原理来设计建筑结构,并使这些结构设计适用于不同类型的建筑物。虽然这个方法是通用解,可是当出现路桥沉降时,路面会产生凹陷现象,不易于车辆行驶,这也加深了桥梁项目基础设施的损坏程度。作为组织设计过程的一部分,拟定具体的公路桥梁功能和独立的标准结构,以便在结构图的基础上提高桥梁设计的质量。在设计最佳的公路桥梁结构时,设计者必须考虑到工程的真实情况,增加足够的结构钢筋,避免出现混凝土破裂的情况,进一步保护混凝土内部结构,从而保障道路桥梁的工程质量。在设计道路桥梁的结构过程中,必须按照道路桥梁的实际发展情况进行判断和分析,进而强化其总体效果。所以,进一步加强对道路桥梁结构化设计的创新,可以促进建筑工程的顺利实施。结构化设计具有典型的模块化设计理念,可以在道路桥梁工程中使用结构化设计,有效分析和处理道路桥梁的所有模块,从而使其具备单一独立的功能。
2结构化设计在道路桥梁中的特点与设计特点
        结构化设计的精髓就在于能够把一项十分巨大的功能模块化,分成若干个小的工程方案,分成的小方案需要尽可能的小,单一,实现最为简单的功能,并且尽可能的降低各个方案之间的耦合性,这时就可以同时对多个模块方案进行设计,极大的提升了设计者的设计效率。并且由于各个功能模块分的很细,其在设计方案时就可能考虑到更多的问题,这样可以有效的降低未来建设施工或是投入实际应用时遇到各种风险的概率。道路桥梁结构化设计时需要紧随科学性原则、简约化原则、连续性原则、综合性原则和整体性原则。
        无论什么样的功能,其在能够执行其功能的同时最为重要的就是它的安全性,而工程的安全性需要在设计方案的科学合理性。因此在道路桥梁建设时需要合理的选择道路桥梁结构,提升其负载能力,降低未来的风险。而简约化原则则是要求在设计道路桥梁设计方案时需要简化道路桥梁的受力方式和力的传递方式,能够是道路桥梁分散承受压力负荷。同时在选购施工材料是也应该遵循简约化原则,在保证工程施工的要求时降低预算成本,并且提高施工效率,降低施工成本。
        连续性原则则是要求道路桥梁在设计过程中应该充分的考虑到未来可能需要承载更多的车辆,其受力会逐步增大。因此在这种情况下,可以通过优化道路桥梁的受力结构设计和选取更为优质的建设材料来提升道路桥梁的有效受力面积,并且可以缩短桥梁的传递力路径。
        综合性原则要求方案设计人员在设计建设方案时充分的考虑到选购的建设材料和构建结构之间的兼容性,充分的考虑到不同材料在实际应用时可能表现出的不同作用。通过综合性原则可以最大限度的发挥施工材料的性能,甚至可以通过不同材料的组合应用发挥出超越本身的性能。
        由于结构化设计的设计思想,在设计方案时应该谨遵循整体性原则,在设计方案时由于是按照功能模块进行设计的,这时就需要考虑到以后组合方案时的要求,各个模块需要能够良好的组合到一起,功能之间不能存在互斥现象,需要所有模块紧密的联系到一起。
3结构化设计常用的方法
        3.1图解法
        将二维设计结构转换成横向和纵向坐标图形,再对图形的目标函数进行有效的调整。通过这种图解法可将其等值线与相关的外切边进行结合,进而保证目标函数的等值是有效的。


        3.2网络搜索
        使用网络搜索可以将道路桥梁的基础结构做成网格点,并且每个网格点都是不同的设计观点。按照相关规章逐步寻找网络节点,并在一定时间内找到最佳节点。运用网络搜索可以提高道路桥梁设计的综合水平。通常在使用网络搜索时,需要先确定它的等价变量,之后按有关流程对别的变量实施严格的检测,进而能够得到所有的关键数据,以确保数据点达到约束标准,同时要确保目标函数的准确性。
        3.3函数极值求解法
        现如今,人们通过学习高等数学了解到函数极值的概念,并对其求解方法进行了深入研究,这种函数极值求解法是通过转换数学方程变量的不等式关系,改变变量的形态,将目标函数作为函数值,进而算出相关的极值数。而这个数值可以为道路桥梁结构设计的工作内容提供有效的参照点,促使这些结构的设计发挥其重要的作用。
4结构化设计在道路桥梁设计中的应用
        4.1结构化设计在道路桥梁防水设计方面的应用
        道路桥梁施工作业离不开施工材料的选择和使用,如何在施工作业环境中使用优质的建筑材料,一定意义上来讲,可以通过结构化设计来达成。其中体现在道路桥梁建设的防水层方面,在施工作业过程中必然会使用施工作业材料钢筋混凝土进行防水,但为了更好地防止施工作业材料混凝土也出现开裂扭曲等质量问题,可以在施工中通过结构化设计进一步提高质量控制,如在防水层结构中设置两个独立的结构。确保结构层与防水层之间存有一定空隙,而且防水层表现要平整,不能有裂缝,这样可以有效提高防水层的防水效果。其次,也同样可以在结构层与防水层之间建设一定的弧度,通过防水材料的搭接同样可以预留合理的排水设置和尺寸,使其符合设计要求,并对防水有其很好地效果。
        4.2结构化设计在混凝土施工设计中的应用
        道路桥梁的结构主体通常都是由钢筋混凝土构成,混凝土的设计在道路桥梁设计中很重要。混凝土的材料要选择合理,结合道路桥梁性能要求,选用不同性能的混凝土,如早强型、抗冻型、防水型等。再加上钢筋混凝土是一种性能比较特殊的混合材料,很容易受到外界环境的影响,在施工设计中应该对钢筋混凝土加以保护层设计,加大对钢筋混凝土的保护,延长其使用寿命。有效地将结构化设计应用到混凝土施工中,可以很大程度地提升混凝土的稳定性和耐久性。
        4.3结构化设计在道路桥梁可靠度上的设计
        在建设道路桥梁的过程中,其可靠性是设计工作中最关键的依据。通常影响建筑结构可靠性的主要原因是组织结构的荷载效应和抗力。必须制订相关的道路安全指标,这有利于于确保道路安全和道路结构设计的可靠性。根据结构设计的要求,提高道路桥梁的可靠性,也就是说,结构综合负载的影响应低于结构的整体力量,必须在建筑设计之前做好充分的准备工作,设定合理有效的计算模型,根据择优原则选取合适的设计方案,以促进道路桥梁工程的顺利实施。
结束语
        结构化设计作为道路桥梁施工作业的基础项目之一,对道路桥梁施工作业质量有着不可忽视的重要影响和意义。所以这就在一定程度上要求施工作业人员必须合理化进行施工作业设计。在方案进行规划时,要充分考虑到道路桥梁建设的实用性、耐用性以及安全性等问题。避免因为结构化设计的不合理而出现各种质量问题,这样不仅会影响施工作业周围的顺利开展,其在一定程度上会威胁到施工作业人员及人们的生命财产安全。因此,一定要认真对待结构化设计的重要性,从实际角度出发对其进行前期调研,合理规划。
参考文献
[1]江名宝.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].低碳世界,2019,9(02):257-258.
[2]罗伟.结构化设计在道路桥梁设计中的应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(02):123-124.
[3]张实.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].林业科技情报,2019,51(01):100-101+104.
       
       
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