道路桥梁设计中结构化设计的具体应用探讨

发表时间:2020/10/29   来源:《教育学文摘》2020年7月第19期   作者:陈锦博
[导读] 由不完全统计报告数据来看,我国在2007-2011年间共发生了至少17次大型桥梁坍塌事件
          
         陈锦博
         深圳市国际招标有限公司河源经营部
          
         摘要:由不完全统计报告数据来看,我国在2007-2011年间共发生了至少17次大型桥梁坍塌事件,事故导致270人死亡、111人受伤、23人仍下落不明。道路与桥梁发生事故的根本原因大多与其建造质量有关,以上惨痛的数据为设计工作者敲响了警钟,应该在工程安全性方面多下功夫。就目前正在建设中的道路桥梁工程而言,设计师广泛采取结构化设计方案,原因有多方面。论效果,结构化设计在多次实践应用中展现优势,成为道路桥梁设计中的最佳选择。论安全性,结构化设计从全局出发考虑到项目的最终质量和安全性能。论经济性,结构化技术为施工过程提供便利的同时,缩短了工期,节省了成本,使得建设单位获得最大利益。
         关键词:道路桥梁设计;结构化设计;应用探讨
引言
         在道路桥梁设计中因只考虑道路桥梁的承受能力、强度以及使用寿命,在一定程度上忽视了道路桥梁结构的耐久性和适用性,导致道路桥梁在实际应用中出现了裂缝或扭曲的现象,从而影响道路桥梁的正常使用,甚至还会造成很严重的安全事故。所以,一定要完善道路桥梁结构化设计,并重视道路桥梁的耐久性和适用性设计,使其能够确保道路桥梁结构化设计的安全。
1何为结构化设计
         结构化设计顾名思义,是将工程整体视为设计对象的方法。其更为科学的解释为,在有限的环境中存在许多制约条件,设计为达到某种既定的目标,譬如建造成本低,承重能力强等,而产生的最佳方案。该定义与运筹学的原则相似,旨在找到符合要求的最优解。结构化设计常被用于建设投入资金多,工期较长,对于安全性要求较高的工程项目中,因此其遵循五个原则:①整体功能性原则,在道路桥梁工程中,结构化设计完成既定要求的同时,不能舍弃建造项目的基本功能,要有全局的眼光。②经济适应原则,结构化设计最终达到的结果一定是最佳的,资金投入也应该是其中考虑到的一部分。③安全性原则,结构化设计的终极目标就是确保道路桥梁工程的整体质量。④环境保护原则,目前所倡导的生态文明建设也是结构化设计中不容忽视的细节。⑤构件特殊性原则,道路桥梁工程中不同的组成构件对于安全性的规定也需要融入到结构化设计中。
2结构化设计在道路桥梁设计中应用意义
         结构化设计是一种基于工程结构特点进行设计的方式,通过科学合理的结构化设计可以有效的提升工程的整体质量,并且可以在一定程度上降低工程施工或是投入实际使用时的安全风险。随着我国现代化建设的不断加快,道路桥梁建设的规模不断增大,传统的设计方式逐渐不能满足现代化道路桥梁建设的需求,因此,及时地应用结构化设计是十分有必要的。传统的道路桥梁建设的设计过程主要依据的是传统的施工经验,首先设计初步的施工方案,设计道路桥梁的要求尺寸,制造工艺,总体布置以及施工材料的选购等方案,然后再通过设计方案构建模型,对模型进行结构分析,力学分析,检验实际投入使用时可以遇到的风险方案。但由于现阶段可能遇到的问题远远高于以往,且随着我国交通运输产业的飞速发展,显然传统的道路桥梁设计方案并不能满足现阶段的需求。而因为设计方案的不合理,也常常出现道路或桥梁开裂等现象,严重的影响着人们的生产生活安全。因此,现阶段的道路桥梁设计需要加入更为先进的结构化设计方案,设计者必须将能想到尽可能多未来可能遇到的风险进行方案设计,构建更为合理的模型。


3分析结构化设计在道路桥梁设计中的应用
         3.1道路桥梁混凝土施工设计的应用
         混凝土是道路桥梁建设的一个非常重要的组成部分,混凝土结构设计能确保其质量安全。在实际建造中,传统的混凝土被钢筋混凝土所取代,在建筑外部形成保护层,以避免其受到外部环境的损害,并延长混凝土结构的使用期限。道路桥梁建筑事故是由于建筑工人在混凝土建筑过程中没有按照建筑标准施工,造成道路桥梁工程不达标,质量不过关。这表明,在进行混凝土结构化时要多关注混凝土的抗裂能力,所以使用有效措施进行道路桥梁裂缝的防治很重要。
         3.2路面桥面防水
         在道路桥梁工程中,对路面路桥防水方面的设计水平直接影响整个工程在实际使用中的安全性以及使用寿命。基于以上,若出现防水设计不符合施工要求就会导致工程路面出现大范围积水或者是渗水情况,而这也就在之后的使用中埋下了一定的安全隐患。因此将结构化设计应用于路面桥面防水部分的设计中,具体在于把握材料性质、施工工艺以及防水设施配置三方面内容。其一在材料性质方面,严格把控路面施工中用到的材料,明确该工程路面最佳粘结系数,科学选择符合工程施工要求的材料,防止出现因材料使用性质方面存在的问题而影响路面桥面防水性能;其二在施工工艺方面,具体是分析对路面桥面的混凝土施工技术与路面平整度、整体施工强度之间存在的关联,以此为基础,明确施工中所使用到的施工工艺,同时还要加大对施工要点的把握度,尽最大限度降低路面桥面在实际应用中发生的积水情况;其三在防水设施方面,应充分分析过去道路桥梁工程防水部分的设计案例,并对比不同形式下的管线分布下的排水成效,以此来分析符合当前工程实际的防水管线设计方案。
         3.3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。
         3.4在工程性能方面的应用
         道路与桥梁工程面临的在大难题就是如何应对阴雨天气,这些外界因素很可能会对工程的质量造成影响,结构设计在该方面的应用发挥了巨大的优势。提高道路桥梁抵御不良外界环境的能力要从其建造材料入手,结构化设计中考虑到这一点,明确指出应该选择高密闭性的混凝土材料,以免积水渗透对整个工程结构造成威胁。除此之外,结构化设计指导进行的防水性能检测中,要求施工人员重视路面状况,观察其是否粘结完好,是否出现起皮脱皮的现象。同时还要关注排水管道的布局,避免松散布局导致雨水渗透到道路桥梁的结构之中而产生不良后果。
结束语
         综上所述,道路桥梁工程的设计与施工在一定程度上会影响我国的经济建设和发展。在道路桥梁设计施工过程中要合理应用结构化设计,使其能够有效提升道路桥梁的实用性。再者,通过结构化设计,能够有效提升道路桥梁的安全性,同时还能够有效节省道路桥梁设计的经济成本,促使道路桥梁能够更长远地发展。在道路桥梁工程结构化设计中,施工设计人员要根据现场施工情况对其进行有效的设计,并制定有效的设计方案,使其能够避免发生安全事故。
参考文献
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