結構化設計在道路橋梁設計中的應用

陳菲菲

（黑龍江農墾勘測設計研究院，哈爾濱 150090）

近年來，國內發生幾起大橋塌陷或局部遭到嚴重損害事故，為了增強道路橋梁的安全系數、提高耐久性，避免橋梁受損，應該加強道路橋梁結構化設計工作，這是當前迫在眉睫需要解決的事情。

1 道路橋梁結構化設計的重要價值

在道路橋梁設計中，往往考慮橋梁本身的強度，卻忽略了耐久性；對耐受強度重視，卻忽視適用極限情況；關注橋梁的結構布局合理性，卻忽視橋梁的檢測和維護，這樣形成的結構就存在不同程度的安全隱患和缺點。在傳統的橋梁設計中，具體的步驟是：第一要根據基本經驗確定初步的設計方案，這里面涉及選取的材料、結構布局、制造工藝及布局大小等問題；第二要對結構進行分析研究；第三就是要采用力學分析方法，研究設計結構的可行性，并根據實際情況改正。對于這種設計流程，只能針對設計方案的可行性及安全系數進行確定，而不能最大化優化設計方案，無法實現橋梁設計對日益復雜的需求的滿足，所以，結構化設計成為關鍵環節。

2 道路橋梁結構化設計應該堅持的原則

2.1 科學性原則

在道路橋梁結構化設計中，應該合理選擇道路橋梁結構，注意橫截面與道路橋梁結構配置，做到更為科學和有效，在合理調整道路橋梁結構位置，優化道路橋梁結構內力分布的基礎上，使道路橋梁結構的重量降低，實現道路橋梁結構的科學化。

2.2 簡約化原則

在道路橋梁結構化設計中確保道路橋梁結構的簡約化，盡量通過簡化的路徑做到道路橋梁結構力的直接、簡單傳遞，達到道路橋梁結構能夠平衡地分散外部負荷，對于確保道路橋梁結構自重，提高道路橋梁結構強度，節約道路橋梁結構施工材料，提升道路橋梁結構施工效率有著重要的價值。

2.3 連續性原則

當前，道路橋梁結構出現了自身重量越來越高、負荷越來越大的趨勢，這需要在道路橋梁結構化設計中實現結構的連續性和一體性，以此來確保道路橋梁結構在受力的情況下，擴大有效的受力面積，縮短道路橋梁受力傳遞的路徑，在優化結構、降低材料使用的基礎上，提高道路橋梁結構的穩定性、連續性。

2.4 統合性原則

在道路橋梁結構化設計中要統和材料、結構兩個重要的部分，在材料部分中應該考慮不同材料在道路橋梁結構中的不同部位與不同性質，要做到在優化結構的同時科學設計材料應用。同時，應該利用不同結構、不同形狀受力和功能的特點，統和道路橋梁結構達到穩定、重量、受力等結構特性目標。

2.5 整體性原則

道路橋梁結構設計中要利用結構化設計的優勢，突出道路橋梁結構的整體性，特別要求做好過載和特殊情況確保道路橋梁結構整體性和安全性的設計，通過提高承重力，整體效果，使道路橋梁結構的總體用料得到節約，在確保道路橋梁施工質量的同時，降低道路橋梁結構的建設成本。

3 道路橋梁結構化設計應用的要點

3.1 道路橋梁防水結構設計的應用

一方面，在道路橋梁防水結構的設計中，應該確保道路橋梁路面的物理性質，通過材料和工藝的控制設計保障材料的黏結性，做到路面不起皮，混凝土不脫落。另一方面，在道路橋梁防水結構的設計中要注意路面的平整性，通過嚴格設計混凝土施工，將路面和混凝土鋪成一個整體，以確保防水的平整。此外，在道路橋梁防水結構的設計中應該確保結構的整體性，要選用延展性好、抗拉力強的材料作為基礎，通過合理的工藝實現防水結構的整體性。最后，規范排水管線、集水管道的設計，要通過嚴格的規范來確保排水設施安裝過程，避免出現對道路橋梁結構和混凝土部位出現的滲透、腐蝕，以此來確保道路橋梁結構的強度與安全。

3.2 道路橋梁混凝土項目設計的應用

一方面，道路橋梁結構設計中要重視混凝土中鋼筋的保護層厚度，應該根據道路橋梁結構的需要和混凝土施工規范，明確確定道路橋梁混凝土鋼筋的保護層厚度，通過保護層來確保鋼筋的結構功能和作用，進而實現道路橋梁結構的安全。另一方面，道路橋梁結構設計中應該重視混凝土的耐久性，要在設計中規劃好混凝土材料的配比，特別是：水灰比例、水泥使用量、強度級別等，以確保道路橋梁結構的穩定與安全。最后，道路橋梁結構設計要加強增強構造配筋設計，要通過規范配筋的數量、形式和結構增強混凝土結構的抗裂縫能力，確保道路橋梁結構符合實際與使用的需要。

4 結語

道路橋梁的結構是整個設計工作的關鍵，特別是道路橋梁結構化進步方向日益明顯的今天，更應該堅持結構化設計的方法，將核心與重點落實在道路橋梁的核心與重點，在確保道路橋梁結構合理，功能完備，使用安全的基礎上，達到道路橋梁設計的綜合性目標。

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