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摘要:公路桥梁是现代建筑工程的重点项目,它在人类的日常生活中起着十分重要的作用。随着国民生活水平的不断提高,对于交通基础设施的质量要求也越来越高,传统的公路桥梁设计方案已经无法满足现代社会的实际运输需求。接下来,论文将探析现代化公路桥梁设计的创新理念,以期促进我国基础设施工程的创新发展。
关键词:公路桥梁;设计内容;理念创新
引言
城市基础设施建设在不断完善,公路桥梁的设计建设不但要达到城市化的功能需要,同时还应该顺应时代的发展。所以很多新型的设计理念不断在实际项目中得以运用,下面将重点对当前的公路桥梁设计中新理念的应用展开分析和研究。
1现代化公路桥梁设计相关内容综述
1.1现代化公路桥梁设计理念分解
公路桥梁是现代建筑工程的重要组成部分,它在现代化交通运输体系中扮演着至关重要的角色。与传统设计理念相比,现代化公路桥梁设计的水平得到显著的提升,它不仅可以满足人们的审美需求,还能为人们提供更加多样化的服务。设计人员可以结合建筑地的实际情况,将设计理念与周边的环境相融合,达到更加良好的设计效果。
近年来,我国建筑行业取得了突飞猛进的发展,设计理念也在不断丰富,传统的公路桥梁设计已经无法满足当今社会的建筑需求,现代化公路桥梁设计应当以环保为主要前提,以功能性为依据,不断地提高桥梁整体质量,创建出具有中国特色风格的设计作品。设计人员在开展设计工作前,需要综合考察建筑地周边的环境,必须保证桥梁与周边的环境相吻合,采用高科技环保材料,重视对各项数据的计算,树立起科学的设计理念,进而使桥梁的性能得到显著的提高,为人们的外出通行创造良好的条件。
1.2开展现代化公路桥梁设计的必要性
近年来,我国交通运输事业得到飞快的发展,各区域间的往来越来越频繁,交通基础设施的运输负担不断增大。在公路桥梁的设计实践当中,设计人员往往将重心放在桥梁本身的强度上,而忽略了其耐久性问题,致使桥梁无法达到建筑工程的刚性需求,也无法产生良好的设计效果。公路桥梁进入到使用阶段后,各种大大小小的安全问题随之出现,桥梁很容易受到周边环境及地质灾害等影响,致使后续的维修工程明显增加,为工程项目带来不必要的负担。对此,设计人员应当创新思想,结合不同区域的环境及地质情况,开展现代化设计工作,不断地总结设计经验,充分地掌握影响桥梁安全性与功能性的因素,在此基础上做出科学可行的设计方案,使公路桥梁的质量真正地得到保障。
1.3影响我国公路桥梁设计安全性的因素
目前,影响我国公路桥梁安全性的主要因素为施工技术问题。施工选择的技术方案可行性不够或者施工设备的使用不当,都会影响公路桥梁的总体质量。由于施工人员没有按照国家规定的施工规范开展施工工作,致使许多工程在竣工后都会出现裂缝、移位等问题,为工程项目带来巨大的经济损失。
路桥施工是一个复杂且系统的过程,不同施工阶段需要设置不同的重点规划项目,还需要合理地安排设计时间。但在一些地势情况较为复杂的工程项目当中,由于设计人员并没有对设计方案进行可行性评估,致使后续的施工受到严重的阻碍,使项目最终留下诸多地安全隐患。
此外,除设计与技术问题外,维护工作的缺失也是影响路桥工程质量的关键因素。由于公路桥梁本身具有特殊性,因此需要设计人员采取一定的科学手段,对桥梁进行精细化的维护。如果人员对维护工作不予重视,致使前期维护工作不到位,各项施工都无法达到参数标准,最终导致桥梁损坏。对此,设计人员应制定科学的养护方案,并安排专人开展施工现场监督工作,以实现对施工过程的全方位、动态化维护。
2公路桥梁设计关键性要求
从当前公路桥梁的设计发展历史分析,在最初阶段中,主要体现的是粗犷型的设计,随着人类社会的不断发展和进步,公路桥梁的设计也在逐步的探索发现,已经发生了巨大的改观,具体从以下方面加以突显。
2.1设计基础
公路桥梁的设计理念要体现出精细化的要求,当前很多工程的设计标准要求过高,反而失去了设计的初衷。
2.2成本价值
公路桥梁在设计过程中,首先要保证的是整体工程的质量,同时还应该控制工程的成本,这是提高工程经济效益的关键。
2.3设计环境
在公路桥梁设计中,应该深入了解当前公路桥梁建设施工所在地区的地质条件、影响设计的因素以及周边地理环境所带来的影响,从而确保施工顺利进行。
2.4功能要求
公路桥梁的设计都要从当地的发展趋势方面入手,要以政府的发展需要为导向,还应该考虑到当地的人文历史环境,体现出功能性的具体需要。
2.5实施技术
公路桥梁的设计到实施主要包含了下面两个方面,其一是设计人员要具备非常专业的技术知识,从专业结构设计以及结构数据分析,同时还应该具备较强的审美观;其二是设计人员应该非常清晰的了解设计方案,同时也要具备非常强的专业技术和责任感。
2.6监控维护
公路桥梁从设计初级阶段到施工建设中,整个阶段应该设置更加严谨的监控系统以及优秀的管理团队对整体工程进行跟踪和管理。公路桥梁设计还应该加大投入使用之后的维护管理力度,确保其安全性达标。
3城市公路桥梁设计的现状
3.1设计时考虑不周
众所周知,建造一座公路桥梁将是十分困难的,而公路桥梁的设计则更是复杂,并且设计公路桥梁这项工作还需要系统且周密的规划,需要将很多种因素都考虑进去,尽可能保证设计的完美,如道路需要与桥梁相结合;所在道路的交通量、结构、建材;施工的周期、场地以及可能出现的人为因素等问题,毕竟,桥梁的设计不仅是图纸,实干中的许多问题都需要重点注意,否则很容易引发事故,比如在设计的时候,如果没有选好混凝土、钢筋,或者是桥梁实体受力不均匀,都会严重影响到桥梁的安全性和耐久度。
3.2设计不符合现实情况
公路桥梁的质量是最受关注的,毕竟公路桥梁是城市交通运输的命脉,并且与城市的高速发展挂钩,城市的交通便利,才更有利于带动城市经济的发展。不仅仅如此,公路桥梁的质量也同样关乎着使用者的安全,关乎市民的人身安全,毕竟使用这些交通命脉最多的还是当地的市民,更关乎着城市的稳定发展,因此可以说,公路桥梁的安全是重中之重。但是并非所有的桥梁都能设计和建造的十分完美,没有瑕疵。有时桥梁的设计和建筑不适应当地的地理因素,或者当地的技术无法实现这种设计,导致偶尔会有事故发生,当然这些惨剧是每个人都不想看到的。现如今很多的桥梁都十分的相似,缺乏创新,甚至有些桥梁设计是根据别的设计改编而来的,但是毕竟每个地方的情况不同,改变别人的设计未必会适合当地的气候和环境,也就因此会导致一些事故的发生,严重降低了桥梁的使用时间和坚实程度。
3.3材料问题
现在有很多的桥梁建造为了节约成本,使用的材料不符合国家标准,而鉴别一个桥梁的结实程度的根本就是鉴别它的材料,选用合格的建筑材料才能保证一个桥梁的耐久度和安全性。
3.4技术人员的水平不够
在桥梁的建设过程中,一旦技术人员的综合素质、技术操作不达标的话,就会严重影响到桥梁的质量,桥梁的设计对工作人员技术水平的要求是比较高的,不仅要有娴熟的技术,还要将工作中的各个细节都考虑的十分完美,从而提高桥梁的稳固性,在实践过程中,一旦缺乏对桥梁体系的安全性和耐久性的考虑,都会对桥梁的整体质量造成严重影响。有时候也会出现设计人员经验不足,轻视桥梁所处的环境,没有考虑到桥梁受到侵蚀的情况,也同样会影响到桥梁的使用时间和质量。
3.5设计理念过于陈旧
现如今,社会高速发展,越来越多的人拥有了私家车,也因此,道路上的车流量大大增加,对于桥梁的质量是一种重大的考验。而且现代车辆的重量也在不断增加,对于使用传统方式设计出来的桥梁来说,巨大的车流量容易导致桥梁基底的严重受损,并且传统设计理念所采用的实心硬体结构的高强度建材,与现代的设计理念相违背。
4现代化公路桥梁设计要点
4.1遵循安全适用性原则
目前,我国现有的路桥设计理念仍然不够完善,由于缺乏科学的引导,路桥设计工作也存在着诸多的问题。对此,设计人员应当遵循安全适用性原则,将桥梁的安全性放在首位。充分按照国家规定的安全系数开展设计工作。使桥梁的整体结构得到良好的改善,使桥梁的使用寿命得到延长。
4.2重视结构设计
结构设计是公路桥梁设计的重点,设计人员需要熟练掌握结构设计各项学科知识,在此基础上加大对结构分析与构件连接等工作的重视力度。目前,我国路桥设计大都将重点放在建筑物的安全性需求上,进而忽略了结构材料的选择、结构体系的维护等方面的重要性,致使桥梁整体的延性不足,冗余性小,严重地影响了结构整体的安全性,因此,想要提升桥梁建筑的安全性,设计人员就应当充分认识结构设计的重要性。
4.3重视对周边环境的分析与利用
一个优秀的设计人员,懂得利用环境的优势为建筑增光添彩。因此,除了要加强对建筑项目的质量管理外,还要不断地创新思想,采用新观点与新方法,制定出创新的设计方案,综合考虑路桥工程的疲劳超载与结构布局等问题,使工程项目能够达到更加满意的建筑效果。
5现代化公路桥梁设计的创新理念
5.1设计能力的革新
公路桥梁的设计已经不仅仅是一项单一的工程技术,应用了很多新型的设计技术之后,整个公路桥梁设计领域提供了非常广阔的发展空间,同时也使得该领域持续创新。
(1)不断发展的勘测技术
GPS定位系统和CAD集成系统逐渐应用到桥梁工程中,可以更加准确的获取地理信息,同时也能够改变传统设计人员的劳动作业,且勘测精度和技术水平有了很大的进步。
(2)设计想法的改变
城市公路桥梁中添加了非常多的设计元素,在设计想法的引导之下,很多具备较强的安全性、经济性、环保性以及美观性的公路桥梁设计方案应用到实践中,给整个桥梁设计领域带来了非常大的发展潜力,也具备了较高的艺术价值,彻底改善了城市环境。
(3)完善的设计理论
城市公路桥梁设计中的结构、数据分析、结构优化设计等理论都在开始不断完善和发展。在充分利用先进设计理念之后,加入了新鲜的元素,结构数据分析方法中非线性的空间分析方法也同时取代了线性平面杆系分析方法。
(4)设计技术的进步
公路桥梁设计领域的发展从传统的手工方式逐渐地转变为先进的计算机方式,同时也逐渐的开发并且应用在了公路桥梁设计的CAD集成系统软件中,设计水平大幅提升,满足了社会发展的需要。
(5)大跨度公路桥梁设计能力的提高
从我国经济发达城市中,逐渐开始大范围的修建桥梁工程,很多人口密集度较高、用地比较紧张以及城市发展较快的城市中,设计出大跨度的桥梁工程对于整个城市的发展也是非常有必要的,在国家各级单位以及各个交通事业部门的带动之下,汇集了大量优秀设计人员,从而可以设计出非常具有现代化特色的桥梁工程,很多大型的桥梁已经投入使用,在世界范围内都具有非常大的影响,彻底的改变了我国传统的交通运行状况。
(6)重视桥梁结构的耐久性设计
耐久性与安全性是衡量现代化公路桥梁质量的两大重要指标。从一定程度来讲,耐久性也受到时间的限制,许多工程项目通过采取中期干预与后期养护等方法,使桥梁结构的耐久性得以延长。设计人员应当结合周边环境,选择最合适的结构类型、最合理的性价比,做好成本控制工作。在进行图纸设计时,设计人员也要将耐久性纳入到考虑范围内,最大限度地满足人们对桥梁的功能性需求。
(修改意见:要求增加一节“桥梁装配式”的说明,因为现在都在提倡装配式桥涵,节约社会资源嘛,我们的论文题目也是现代化公路桥梁设计的创新)
5.2加强对疲劳损伤问题的研究
传统的路桥设计将重心放在建筑的经济与社会效益上,对桥梁本身的性能研究不足,随着建筑技术的不断改进,人类对路桥设计有了全新的认识,疲劳损伤逐渐引起了人们的重视。疲劳损伤会对路桥结构带来巨大的危害,虽然一些桥体从表面上看没有明显的问题,但其内部可能已经产生严重的疲劳损伤,一旦遇到自然灾害或人为震动,路桥就会出现断裂、塌陷等问题。对此,设计人员需要采取现代化的路桥设计理念,重视桥梁的疲劳损伤,在设计阶段通过相应的措施来避免桥梁产生疲劳问题,使桥梁的安全性得到最大的保障。
5.3仿生材料的探索
我国作为发展中国家,为了尽快达到发达国家的经济水平,应当进一步加大对路桥建设的重视力度,构建起现代化桥梁设计体系,坚持材料、技术、管理上的创新。在可持续发展理念的带动下,国家应当加大对新型仿生材料的重视与使用。仿生材料是在原有设计材料上的创新,它不仅可以满足现代建筑的环保要求,还能够使材料发挥出最大的效果。目前,大部分国家都已经加入到仿真材料的研究工作当中,并研发出新型环保染色材料等,使建筑物在白天也能充满丰富的色彩,为人类带来巨大的视觉冲击。太阳能材料的使用可以为路桥提供更多的能源,为桥梁的可持续发展提供支撑,蓄光材料的使用也可以使桥体达到夜间自动发光的效果,为人们的夜间活动提供更好的光源条件。
5.4提升从业人员素质
公路桥梁事业的发展,设计人员数量在持续上升,综合素质也在逐渐提高,从过去单一的仿效、学习以及单调设计方案,已经逐渐开始进行创新和发展,设计逻辑思维能力逐渐提升,改革和创新逐渐的应用到桥梁工程的设计领域中。桥梁设计中不断引入先进设计理念,从而可以改变当前的工程技术能力,还应用了很多的先进思想和施工工艺,新材料、新技术不断涌现并且应用到设计中,满足了桥梁设计发展的需要。
结语
当前我国的公路桥梁设计中新理念的发展与应用取得了非常好的效果,但是这并不能作为我国的终极目标,而应该以此为基础,继续发展和进步,在未来发展中,应该加强技术研发,要处理好复杂环境中桥梁设计的问题,从而可以为交通事业的发展和进步作出贡献。本文对现代公路桥梁设计的创新进行了详细的讨论,争取为我国路桥建筑工程的创新提供更多的技术保障,促进我国现代化桥梁设计向着更好的方向发展,推动我国综合国力的提升。
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