结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究

2019-02-17段元星

四川水泥 2019年1期

关键词：节省结构化桥梁

段元星

（四川公路桥梁建设集团有限公司大桥工程分公司，四川成都 610015）

0 前言

道路桥梁是我国开展经济建设不可缺少的重要因素，而结构化设计是道路桥梁的重要组成部分，为了让国家经济建设得到保障，必须做好道路桥梁的结构化设计工作，因此本次针对结构化设计在道路桥梁设计中应用的研究非常重要。

1 在道路桥梁设计中应用结构化设计的根本原则

在道路桥梁的结构化设计中，连续、整体、科学、简约实用是四个必须要遵守的原则，只有完全遵守这四个原则，才能让道路桥梁设计得到真正的优化，因此在研究具体的应用之前这四个原则必须进行明确。

1.1 保证桥梁的连续性

随着我国经济建设的不断进步，道路桥梁工程得到了良好发展，因此工程规模不断扩大、工程的难度不断提高，同时我国的交通需求也在不断增长，这使得道路桥梁的承载越来越大，桥梁的自重也在不断提高[1]。针对这种情况，将结构化设计应用到道路桥梁中，能够让桥梁的连续性得到保证，从而让桥梁的承载能力、受力面积、安全性等得到明显提升。另外结构化设计还可以让桥梁整体结构得到优化，从而使用更少的材料完成桥梁建设，有效节省经济成本。

1.2 提高桥梁的整体性

除了连续性之外，整体性是又一个保证道路桥梁安全的基本原则，因此在道路桥梁的实际设计过程中，要将结构化设计的优势和特征充分发挥出来，以此让桥梁的整体性得到提高。桥梁的整体性得到提高以后，如果发生过载或者某一处压力突然增加的情况，桥梁可以尽量保证结构的完整，这样安全性就有了很大提升。另外整体性对桥梁材料的用量要求不高，因此和连续性一样可以节省经济成本。

1.3 尊守科学性设计

科学设计是应用结构化设计必须要遵守的原则，而要遵守科学设计则必须要重视以下三点：首先是横截面的选择，道路桥梁的横截面选择必须要以承载能力为基础，而不是从美观的角度的进行考虑。其次是材料的选择，为了缩减道路桥梁本身的重量，要尽量选择自重轻的材料。最后是道路桥梁的支撑设计，在设计支撑方式以及选择支撑位置的时候，必须对道路桥梁本身的受力进行研究，从而让支撑点的设计更加合理，同时要对支撑设计进行优化，以达到节省材料的目的[2]。

1.4 以简约实用为基础

很多时候道路桥梁设计者都会考虑工程的美观性，造成了对实用性有些忽略，这在结构化设计中是必须要注意的一点，要明白，道路桥梁的设计必须以简约实用为基础，在此之上才能考虑美观性。在真正设计的时候要明确道路桥梁的最大应力要求，从而通过结构化设计优化道路桥梁的整体结构，让工程的稳定性得到提高，这样也可以有效节省施工成本和保证施工进度。

2 结构化设计在道路桥梁设计中的应用

2.1 在桥梁排水中的应用

水是对道路桥梁影响比较大的一个因素，通常桥梁的腐蚀、外皮的脱落、开裂都能和水有关系，因此排水是桥梁设计中非常重要的一项内容。针对道路桥梁的排水设计，笔者提出了以下几点看法，首先排水设计要以道路桥梁本身的物理性质为基础，要让相关材料的性能得到保障，同时在实际施工中施工人员一定要遵守道路施工的具体规定，材料的选取和配置上要符合实际要求，以此来尽量缩减水对于桥体的影响。其次是路面的设计，路面的平整性务必要保证，要让混凝土结构和路面保持平衡，同时要注意施工材料的延展性，从而根据其延展性设计具体结构。最后是排水暗沟和管道的设计，排水管道以及暗沟的设计一定要符合实际的排水需求，而且要注意不能对桥体造破坏，要自然的将桥上积水通过管道引至桥下，从而延长路桥工程的使用寿命[3]。

2.2 在混凝土施工的应用

目前在路桥施工中对混凝土材料的使用较为广泛，因此对结构化设计进行研究也要仔细考虑混凝土施工的影响。将混凝土施工和结构化设计结合在一起能让混凝土施工的质量得到明显提升，而要更好的将二者结合在一起首先要做好设计工作，具体人员要以施工要求为基础对混凝土的配比进行设计，同时为了保证施工之后不出现裂缝问题，要根据桥梁的应力要求设计混凝土用量，同时优化混凝土和钢筋的配比，从而尽量为工程节省材料[4]。另外在实际的施工中还要严格注意以下问题，混凝土的预拱度、实际施工的误差、混凝土结构和桥梁整体稳定性之间的关系等。总而言之，将混凝土施工和结构化设计结合在一起要全面考虑桥梁的需求，以此才能让稳定性、使用寿命等得到提升，并且降低施工过程中的成本投入。

2.3 在防爆防震中的应用

为了让路桥工程在可能会出现的爆炸以及地震中尽量保证整体的稳定性，在设计阶段必须要将这项内容考虑在内，这样才能让人们的生命财产安全得到保障[5]。提升桥梁防爆抗震能力可从以下几个方面出发，首先，要控制桥梁的高度，以免因过高而弱化桥梁整体的稳定性。其次，为了保证桥梁在发生爆炸或者地震的时候基础支撑不崩裂，应在钢筋焊接处设置固定用的骨架，同时将骨架和基础焊接在一起，这样不仅保证了性能，还可以有效节省施工成本。再次，要尽量控制实际施工和设计之间的误差。最后，要严格保证路桥工程所有用料的质量及用量。