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道路设计中结构化设计的应用

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摘要:道路工程本身是地区经济发展的基础支撑,现阶段经济进步对交通运输有非常强的依赖性,在道路设计中要面对的问题也是更加复杂,为了让工程建设的与设计方案符合,保证道路的结构更加符合设计的初衷,需要保证设计方案的可靠性以及稳定性,对施工建设起到指导的作用,也是为经济建设奠定一定的基础。在道路设计结构化设计起到非常重要的作用,关系到道路设计的合理性以及科学性,也关系到设计方案整体的稳定性。

关键词:结构化设计;道路设计;应用研究

1道路设计过程中,结构化设计应用的方式及目标

在以往的工程设计中,设计人员是依据本身的经验对工程展开设计,将最初工程设计方案确定下来,然后是工程的总体结构、道路结构的尺寸,确定施工的工艺以及施工材料等。要对工程整个的结构以及力学体系展开全方位的分析,然后实现对工程各方面的设计。还要对设计的可行性进行研究和确定,要结合道路工程的现场情况,对设计方案展开一系列的调整,在这种理念下设计出的工程方案,虽然是可以对设计方案在实际操作方面的安全性以及可行性展开全面的验证,但其实也是无法保证设计方案与现场的实际情况是完全符合的。若是其中有一些情况与设计不符合,就要进行设计的变更[1]。在设计方案中一些细节上的内容,无非是满足实际现场施工的需求,也无法满足如今道路工程逐渐复杂化的趋势。结构化设计在道路工程的实际设计中展开应用,是非常好的一种思路,对优化道路设计是非常有优势的,借助结构化设计的原理,对工程展开各部分的设计,将工程分成诸多的结构,展开细化设计。结构化设计与传统设计是截然不同的,体现出的是结构化以及模块化的特点,可以将工程设计的整个方案分成相互独立并未具备单一功能的结构模块,结构化设计的第一步是整体结合,然后结合结构模块的划分细化的设计,在结构化设计的实际应用中,可以提升道路施工整体的安全性,在工程投入到实际的使用中后,可以让工程的寿命得到一定程度上的延长。因此对结构化设计展开应用是非常有优势的[2]。

2道路设计过程中结构化设计模型构建及计算方法确定

2.1模型构建

在结构化设计的整个过程中,模型构建是非常重要的过程。首先是要进行离散化的结构化设计,这种结构化设计,是借助对工程整体的结构深入细化,可以将工程结构的无限自由转变为一种有限自由,要对道路工程的整个结构展开细化的分析,确定整体的受力结构,然后保证受力分析的准确性以及科学性,对分析的过程进行适当的简化。其次是进行模型化的结构化设计。模型化的结构化设计,就是从力学的角度,展开对结构的分析,这是从整体受力的角度对工程内部的受力情况展开全面化的分析,在结构化设计的实际开展中,设计人员要对各类的矛盾点进行妥善处理,同时要进行结构模型化的设计。再次是这种结构化设计的模式,可以让结构化设计更加具体化,让结构化设计的实际效率得到提升。最后是材料以及工程荷载的结构化设计,这种结构化设计的模式,是借助道路建设的各类材料,可以对结构实现适当的模拟,然后结合工程实践方面的考虑,对结构化设计的实际过程进行适当的简化,让设计施工的整体效率得到提升。对结构化设计展开应用,需要在设计的过程中,设计人员借助大型的计算模型,从中适当选择模型,这样可以让结构化设计的方案更加准确和高质量[3]。

2.2计算方法确定

在工程设计中引入结构化设计,选择合适的计算方法,要考虑到以下几个方面。首先是图解计算法。这种计算方法是借助纵横轴的原理,将其中的两个变量作为纵轴标准以及横轴的标准,然后结合变量实际的变化情况,可以在坐标系中建立一个图形。结合变量主要是变量函数不等式,可以展开适当的计算。这样可以在坐标系中,得到两个变量图形的约束区域,从而实现对目标函数的计算,就能得到等值线,然后得到目标函数值[4]。这种计算方式比较适合进行二维结构的设计计算,在结构化设计中是非常常见的一种。其次就是函数极值的计算方式。这种计算方法就是在结构化设计的实际应用中,对变量函数的不等式,当成一个等式进行画图,从而求解变量,可以得到函数极值。这种计算的方式也是非常重要的。再次是同态设计法。其实与函数极值的计算是有一定相似点的,基本上都是将会函数不等式转变为一种等式进行画图,最终是对计算的空间目标进行缩小,然后让计算的效率进行提升。相比于前两者,这种方法在结构化设计中应用是更加广泛的。最后一种是网络搜索。是将结构化设计中实际遇到的一些问题进行网络化,要结合相关的规律展开变量控制,对这种方法展开应用,需要结合一个特定顺序,展开合理的计算,从而让计算的结果实现最优化。

3结构化设计在道路设计过程中的应用

3.1结构化设计在道路防水设计方面的应用

现阶段在道路设计的实际开展中,防水层的结构化设计是非常重要的,防水层的结构化设计主要是选择合适的混凝土材料,然后在其中加入适当数量钢筋网。这样的防水层的结构化设计,可以防止工程日后正式使用中出现裂纹,影响工程的质量。通常选择的材料是复合纤维混凝土。这种材料可以将防水的效果充分发挥出来。在防水层的结构化设计中,要保证路面有足够的粘接性,不会出现路面脱落以及起皮的问题,另外就是混凝土施工以及铺装施工需要进行统一,在施工后防渗结构具备一定的延展性以及抗拉强度。最后就是泄水管道,要注重设计的质量,尤其是安装工艺方面,一定要进行合理的考虑。防水层的结构化设计主要是注重质量的问题,要取得防水的效果,并防止出现裂缝的问题。

3.2结构化设计在道路混凝土施工设计中的应用

混凝土结构化设计的开展,首先是保护层厚度方面的合理设计,本身钢筋混凝土是常用的一种复合材料,在道路施工中是非常常见的。混凝土结构上方要铺设保护层,需要避免钢筋被诸多的外界因素影响腐蚀。其次是要注重对保护层厚度展开严格的控制和设计,保证混凝土结构是不会受到影响的。最后是混凝土结构化设计要考虑耐久性标准,对后期施工的质量会造成直接的影响,还会影响工程的寿命,因此混凝土结构化设计中,要在设计方案中引入耐久性的考虑。

4结语

总之,结构化设计被应用到道路设计中,是现阶段道路工程提升设计水平的一种表现,与传统设计相比结构化设计有着诸多优势,企业在设计中引入结构化设计的方法,要加强对工程本身特点的考虑,同时结构化设计涉及到的问题也是非常复杂的,避免受到各类因素干扰。

参考文献

[1]张高.关于预应力施工技术在道路桥梁施工技术中的运用分析[J].四川水泥,2018(11):32.

[2]周海鹏.探析我国道路桥梁建筑施工中软弱地基的处理方法[J].价值工程,2018,37(34):235-236.

[3]黄永超.道路桥梁项目现场施工管理的影响因素及防范对策思考[J].绿色环保建材,2018(10):121.

[4]尉帅帅,顿市伟.浅析道路与桥梁工程施工质量管理及成本控制[J].中国新技术新产品,2018(19):114-115.

作者:吴继愉 单位:温州路桥工程设计所

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