简析结构化设计在桥梁设计中的应用

2021-04-03孙华

建筑与装饰 2021年9期

孙华

招商局重庆交通科研设计院有限公司/勘察设计院重庆 400067

在道路桥梁设计中除了要考虑施工安全、适用、成本等特点，还需要考虑桥梁设计的耐久、可检查性、可修复性等问题。传统的桥梁设计通常是根据设计经验构建设计方案，此类设计方法能从最低设计需求入手满足多个设计需求，其缺点是没有办法更优的处理桥梁结构布局外遇到的不确定因素，不能真正达到安全施工、适用性强、低成本的建设要求[1]。随着桥梁建设水平的持续提升，结构化设计在桥梁设计中的应用越来越广泛，能显著提高桥梁耐久性及降低后期的维护成本。桥梁结构设计是桥梁整体设计的重点，尤其是现阶段桥梁结构化设计变的愈来愈精细化，在设计过程中，桥梁设计的核心及重点需体现出桥梁设计结构化的功能[2]。因此，下文主要对结构化设计在桥梁设计中的应用进行分析。

1 结构化设计在桥梁设计中的应用特点

所谓的结构化设计，是近年来桥梁设计中应用较为普遍的方式，地位逐渐上升。结构化设计最早起源于自顶向下细化、模块化等程序设计，是在桥梁工程项目不断实践中衍生出来的。从宏观的层面考量，结构化设计主要是将整体性设计，在依照单一功能且遵循相互独立原则的基础上，合理地进行模块结构划分。通过对模块结构的分析可以明确，概要设计和详细设计是最为突出的表现形式，在桥梁设计中的应用很广泛，不仅可以促进设计方案可行性的提升，还能增强设计效果[3]。

2 简析结构化设计在桥梁设计中应用

2.1 桥梁混凝土结构设计中的结构化设计应用

在桥梁工程项目建设过程中，混凝土结构是极其重要的一部分，同时也是道路桥梁工程结构化设计中的要点，对工程质量和效果的提升有很大促进作用。所以，在对混凝土结构部分展开优化设计期间，应该对设计的优势进行高效利用，对混凝土材料配比、钢筋保护层等方面的问题加以考量，合理地进行设计和优化。在设计期间，应该结合性能要求不同，高效的对混凝土在配比方面的信息进行收集，并将桥梁的具体应用要求和条件，选择最佳的配比方案，保证可以从整体的角度上增强混凝土结构耐久性。在钢筋保护层厚度方面，应该强化研究保护层厚度与钢筋混凝土强度的关联，并将此作为依据，不断提升钢筋混凝土结构强度。在构造筋配置层面，需要将结构、数量等与相关数据信息加以整合，综合的进行分析，以便构造筋配置方案的制定能够处于最佳状态。此外，结合桥梁施工标准和要求，增强混凝土结构的抗裂性能，保证桥梁工程的使用安全性能可以整体提升。

2.2 桥头搭板部分设计中的结构化设计应用

在桥梁施工建设工作开展期间，桥头搭板是不可缺少的关键部分。可以说，如果桥头搭板的设计缺乏合理性，在后续桥梁应用过程中，就非常容易出现搭板断裂等问题，若情况严重，甚至会影响整个交通安全。所以，为了可以更好地规避问题，应该在结合工程实际情况的基础上，合理的对结构化设计进行运用。在具体的设计中，可以适当地对计算机技术进行利用，科学且精准的将桥头搭板长度、宽度等数据信息计算出来，然后客观地加以分析，将其中可能对桥梁正常应用的影响因素进行探究，有针对性地进行优化，科学调整，保证能够设计出满足桥梁工程桥头搭板部分的设计方案。通常，如果可供选择的方案比较多，可以通过使用计算机三维模型，直观地将设计方案展现出来，模拟交通运行负载情况，最终明确哪一种设计方案最为可靠，精准选择，以便可以从根源提升桥头搭板部分的施工效果和质量。

2.3 桥面防水设计中的结构化设计应用

在桥梁工程建设期间，桥面防水方面的设计水平对整个桥梁工程使用情况影响很大，尤其是在安全性以及使用寿命等层面。在进行桥面防水设计过程中，如果出现防水设计不能满足施工要求的情况，最终就会导致桥梁出现大范围积水或者渗水等问题，进而使得在后期的使用时，安全隐患越积越多。所以，在桥面防水设计期间，需要强化对结构化设计的利用，一方面，加大对材料质量的把控力度，对工程桥梁最佳黏结系数进行明确，有针对性地对工程施工材料进行选择，保证能符合建设需求，提升桥面的防水性能。另一方面，合理的对施工工艺进行选择，对施工强度和桥面混凝土施工技术进行多方面考量，掌握施工要点，降低桥面积水问题出现的概率。

2.4 主梁部分设计中的结构化设计应用

与主梁不同，简支梁结构在运输或者吊装预制独立构件时，整体的优势非常明显，对施工现场安装以及拼接工作的开展有很大促进作用。并且，在设计阶段，借助机械化以及自动化施工技术，对施工人员的工作效率提升很有帮助，能够有效降低材料浪费问题出现概率。所以，在具体的主梁部分设计阶段，应该对结构化设计进行科学实施，采用箱型和T型两种设计形式。在利用箱型结构进行主梁部分设计的时候，要对应力混凝土结构进行科学使用，并加大对荷载算法的运用，在主梁布置对称之后，应用杠杆法等，提升主梁施工水平。