结构化设计在道路桥梁设计中的应用

隋承焕 赵玉洁

摘要：近年来，随着经济的不断发展，城市化进程的不断推进，我国基础建设不断兴建道路桥梁工程是城市交通网的重要组成部分，对人们的生产和生活起着非常重要的作用。道路桥梁工程的质量水平，影响着其使用价值和经济价值的实现。因此，有必要做好施工工作。设计工作是道路桥梁工程施工的首要因素，关系到道路桥梁工程的顺利运行以及施工质量水平。因此，工程施工单位应注重施工前的设计工作。

关键词：结构设计；道路桥梁；设计；应用

引言

随着我国经济实力的不断增强，国家相关部门对交通的重视程度和投入力度也就逐渐的加大，这也表明了，交通问题在我国的经济发展中占有非常重要的地位，也是我国经济建设中必须解决的一个非常重要的问题。可以看出，交通是一切经济发展的基础。在我国，交通问题的关键所在主要是道路桥梁的建设和设计，如何的建造出即经济又质量过硬的道路和桥梁就成为了至关重要的问题，只有做好道路桥梁的设计工作，才能在接下来的道路桥梁施工中取得更好的效果。本文就旨在研究道路桥梁的设计中结构化设计的具体应用内容。

1结构化设计方法在道路桥梁设计中应用的重要性

一般的设计方法应符合设计规范标准，坚持安全性、适用性和经济性三原则，相对保守，不够创新，设计方案普遍具备一系列的问题。假如不可以对工程的所有指标进行定量性的研究及计算，描述及处理桥梁结构里具备的很多的不清晰的因素，引起设计方案不易实现对桥梁结构设计标准不断变化的要求，不具备协调性及科学性，更不能保证工程施工水平和质量水平。结构化设计属于科学化的设计方案的一种，可以整体处理普通设计方法里的问题。结构化设计关键思想在于将设计归类成具有整体体功能同时彼此不影响的模块结构，关键涵盖了概要设计和整体设计；结构化设计的方法的发展前提是由顶往下细化、模块化及结构化步骤设计等程序设计技术，和普通的参考经验决策“建立初始的设计方案--结构研究--力学研究--检验修正”的设计模式是不同的，关键根据结构图进行设计过程中的描述及详细设计。结构化设计的应用具有很大的市场前景和应用价值。通过对道路桥梁工程设计方案的优化，保证工程的有序施工，保证工程的质量水平，使道路桥梁工程的使用价值和经济效益得以共同实现。

2结构化设计的相关原则

（1）首先应该选用最为合理的刚度配置，进而确定合理的截面形式。如果想要减轻整个结构的重量，就需要我们不断对整个结构进行调整，内力分布处于合理状态，同时所选材料也应该符合于具体的要求。（2）在时代不断进步的情况下，我国在进行道路桥梁的设计和建设过程中，应努力实现桥梁结构的简约化。在实际设计中，要确保设计路径的简化，并构建简单的桥梁结构力，确保其可以得到及时传递，这样一来，桥梁就可以平衡地分散相应的外部负荷。在简约化的桥梁结构设计中，有助于促进桥梁结构强度的提升，还可以有效地实现施工材料的节约，在降低工程成本方面拥有重要的功能。（3）整个桥梁设计应该具有足够的连续性，让桥梁各个部分的结构都能整合成一个整体，这样一来，一方面可以简化力的传递路线，还能提高力的受力面积，提高整个结构的稳定性，同时还能起到节约成本、减轻建筑工程重量的作用。（4）设计过程中重视材料组合所发挥出的作用，并且考虑到不同形状之下建筑工程所呈现出的受力特点。其实不同材料进行组合，其表现出的整体结构质量也是有所不同的。（5）最后，我们需要研究受力构件的性能，以便不断挖掘整个结构的潜力。桥梁结构的施工内环境本身具有一定的复杂性，所以需要我们提高受力杆的作用，减少材料是用量。

3道路桥梁设计中应用结构化设计的可行度

结构化设计的应用是为了提高道路桥梁设计的可行性。在道路桥梁设计过程中，采用结构化设计的原因主要体现在以下两个方面：一是能充分考虑道路桥梁的质量，在一定时间内结构化设计达到国家标准的要求；第二，在使用道路桥梁的过程中，可以有效地处理各种安全和质量问题，保证首次道路桥梁设计的正常使用！在道路桥梁设计中，如何保证设计的可行性较高，主要从结构荷载效应和耐久性这两个方面来提高，设计必须满足结构化设计这两个方面的内容，这也是结构化设计的主要内容，通过这两方面性能的提升不仅仅可以提高道路桥梁设计的标准，还能提高其使用性能！此外，在采用结构化设计的同时，必须对道路桥梁设计方案进行科学合理的分析，结合实际道路桥梁施工环境合理推断出道路桥梁承载力的安全系数，通过模拟技术来测定安全系数指标，从而更全面、更可靠地运用结构化设计，以此来改善道路桥梁的安全。

4结构化设计在道桥设计中的应用

4.1结构化设计在混凝土施工设计中的应用

道路桥梁施工的另一个十分重要的内容就是混凝土的施工工程，在实际的工程中可以采用钢筋混凝土代替传统普通的混凝土以增强混凝土本身的质量，由于钢筋混凝土是一种较为复杂的混合型材料，极易受到外界环境和因素的腐蚀，所以在施工设计中应该对钢筋混凝土加以保护层设计，加大对钢筋混凝土的保护延长其使用寿命，因此有效地將结构化设计应用到混凝土施工中，可以很大程度地提升混凝土的稳定性和耐久性。另外，除了要增加混凝土的稳定性和耐久性之外，还应该对混凝土的断裂现象加以控制增强混凝土的结构抗裂能力，我们可以通过增强构造配筋得以实现。

4.2结构化设计在道路桥梁防水设计中的应用

道路桥梁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，整体结构做到有一定的抗拉强度和延展性。

4.3结构化设计在道路桥梁可靠度上应用

道路桥梁的可靠度是设计标准的最主要性能指标。而道路桥梁的可靠度则是由结构构件的荷载效应和抗力来决定的。由于荷载效应受众多因素影响，而抗力又由材料性能等多方面因素制约，因此，结构设计的重点则是对两个因素进行独立的分析，实现可靠度的设计。

在道路桥梁的设计中应用结构化的设计模式主要是为了增加公路和桥梁的可靠度，为了进一步地保证在应用结构化设计理念和方法的设计方案中做好桥梁道路的可靠度，就一定要保证设计中的整体结构的抗压能力一定要大于结构的综合承载的效果，并在道路桥梁的设计应用结构化设计的过程一定要确定结构的相关失效标准，明确地设计构想出失效模型，做到防患于未然，才能将道路桥梁设计工作做得更好。

结束语

近年来我国基础建设不断发展，道路桥梁建设作为交通运输业的核心环节，要想取得巨大的发展进步，必须做好施工建设工作，而要想保证施工很好地进行，就要做好施工前的设计工作。通过实践证明，结构化设计在道路桥梁设计中的应用不但保证了道路桥梁工程的质量，还保证了工程的安全性和经济性。

参考文献

[1]陈艺.浅析结构化设计在土木工程道路桥梁设计中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（34）.

[2]康健，梁秀峰.道路桥梁设计隐患问题研究[J].科技与企业，2014（24）：64.

（作者单位：1大连新日设计发展有限公司；

2大连鸿华设计有限公司）