浅议道路桥梁设计中结构化设计应用

《浅议道路桥梁设计中结构化设计应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅议道路桥梁设计中结构化设计应用　　摘要：随着社会经济的飞速发展，我国建筑行业的飞速进步，道路桥梁建设的重要性不言而喻，文章主要对结构化设计在道路桥梁设计中的应用进行了详细阐述，旨在通过本文可以使道路桥梁设计又好又快发展。关键词：结构化设计道路桥梁设计计算模型应用原则使用价值中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：1003-9082（2014）02-0262-01一、结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则1.选用科学合理的刚度配置和截面形式，要想使结构的重量尽量轻点，就要把位移与内力的分布调整的更加合理，同时材料的刚度配置也要符合规范要求。2.尽量使力的传递路线直接简单，这样支

2、承反力才能更好地直接平衡外荷载，从而结构的重量会越轻，利于施工进行的同时还节约了材料。3.要符合连续性的要求，如果使桥梁结构的各个部分形成一个统一的整体，不但使力的传递线路简单直接，还会使结构的受力范围增大，从而能够降低结构受到的整体内力，还能降低材料用量，节约成本。74.设计时要充分考虑各种材料的组合，充分结合结构的几何形状与受力特征，各种不同材料的优良性能的充分组合，能够减轻结构的整体质量。5.充分研究各主要受力构件的性能，发挥其潜力。桥梁结构根据不同的施工要求需要在不同的复杂环境中工作，结构化设计对结构的各种使用情况进行设计，为了使主要的受力杆数量减少，要让受力杆在各种设计情

3、况下充分发挥作用，以期达到综合运用的目的，从而节省材料用量，缩减成本。二、结构化设计的必要性传统的桥梁设计流程首先是根据经验判断制定初始的设计方案，包括材料的选择、总体的布置、制造的工艺和结构尺寸等方面；接着是对结构进行分析；最后进行力学分析，检验设计结构是否可行，并根据不同情况进行修改。这种设计方法，只是对施工方案的可行性与安全性进行检验，不能够做到最优的设计，很难满足对桥梁结构设计需求日益复杂的要求，因此，结构化设计变得尤为必要。结构化设计的方法主要是基于自顶向下细化、模块化和结构化程序设计等程序设计技术发展而来的，主要的思想就是把设计分为具有单一功能且相互独立的模块结构，主要

4、包括详细设计和概要设计。结构化设计主要通过结构图进行设计阶段的描述。结构化设计在道路桥梁设计中的应用，不仅是道路桥梁发展的需要，也是道路桥梁设计方法的最优选择。三、结构化设计的不同计算模型71.离散化结构在道路桥梁结构设计时需要把结构的无限自由度转化为有限的自由度，也就是把整个结构分为有限个部分，这种划分就把整个结构进行了离散化的划分。这种结构化设计形成的离散化的结构有利于受力分析，更容易进行设计施工。2.模型化结构道路桥梁设计中要运用力学原理对各种结构的内在规律性进行分析，结构化设计能够做到抓住主要矛盾对结构进行模型化处理，模型化的结构使整个设计变得更加具体，易于施工的正常进行。

5、3.简化的材料和荷载结构化设计通常会假设结构的材料是具有理想塑性和理想弹性的，而且用有限的参数来模拟具有无限自由度的随机荷载。这些有限的参数可以是具有概率特性的参数，也可以是解析式的参数。结构化设计使材料和荷载在计算时变得更加简化，也利于更好的进行施工前的结构设计。要想使计算结果能够吻合实际的结构状况，在很大程度上取决于对计算模型的选取，因要慎重的选择计算模型，要保证选取的计算模型能够真正地反映出桥梁结构的实际受力状况。选取计算模型时，要充分考虑结构化设计在桥梁结构设计中的具体情况，具体情况具体分析，从而制定出最合理的计算模型。7四、结构化设计在道路桥梁防水设计中的一些应用道路桥梁

6、的路面渗水的排除问题以及防渗漏问题都是会对道路桥梁的使用寿命产生重大影响，因此，一定要在道路桥梁的结构化设计过程中高度重视。对道路桥梁的起到防水保护作用的就是铺装的防水层，这层防水层必须采用密实性较好的混凝土材料，还应加入钢筋网防止混凝土开裂，采用复合纤维混凝土，或者是在其中掺入水泥基渗透结晶材料，都能起到较好的防水效果。另外，除了要加强防水层的设计外，还要注意泄水管道的设计与安装，注意泄水管的细节安装，防止水份从管中渗出，对混凝土结构造成影响。合格的防水层的结构设计应符合以下几点要求：首先，路面要具有良好的粘结性，不起皮，不脱落；其次，混凝土要和路面的铺装成为一体；再者，整体结构

7、做到有一定的抗拉强度和延展性。五、结构化设计常用的解法1.图解法图解法适合各种二维结构的设计分析，图解法的基本思想就是把一个设计变量作为横坐标，另一个设计变量作为纵坐标，做出符合两种约束条件的曲线图形，进而得到上下界限的约束区域，在约束区域内做出目标函数的等值线，这一系列的等值线与可行区域的外边界相切，所得的切点就是目标函数值。72.求解函数极值计算函数的极值，首先要把约束不等式变为等式形式，然后再去消除目标函数中的变量，使目标函数变为仅含一个变量的函数，从而可以求出