結構化設計在道路橋梁設計中的應用

隋承煥 趙玉潔

摘要：近年來，隨著經濟的不斷發(fā)展，城市化進程的不斷推進，我國基礎建設不斷興建道路橋梁工程是城市交通網的重要組成部分，對人們的生產和生活起著非常重要的作用。道路橋梁工程的質量水平，影響著其使用價值和經濟價值的實現(xiàn)。因此，有必要做好施工工作。設計工作是道路橋梁工程施工的首要因素，關系到道路橋梁工程的順利運行以及施工質量水平。因此，工程施工單位應注重施工前的設計工作。

關鍵詞：結構設計；道路橋梁；設計；應用

引言

隨著我國經濟實力的不斷增強，國家相關部門對交通的重視程度和投入力度也就逐漸的加大，這也表明了，交通問題在我國的經濟發(fā)展中占有非常重要的地位，也是我國經濟建設中必須解決的一個非常重要的問題。可以看出，交通是一切經濟發(fā)展的基礎。在我國，交通問題的關鍵所在主要是道路橋梁的建設和設計，如何的建造出即經濟又質量過硬的道路和橋梁就成為了至關重要的問題，只有做好道路橋梁的設計工作，才能在接下來的道路橋梁施工中取得更好的效果。本文就旨在研究道路橋梁的設計中結構化設計的具體應用內容。

1結構化設計方法在道路橋梁設計中應用的重要性

一般的設計方法應符合設計規(guī)范標準，堅持安全性、適用性和經濟性三原則，相對保守，不夠創(chuàng)新，設計方案普遍具備一系列的問題。假如不可以對工程的所有指標進行定量性的研究及計算，描述及處理橋梁結構里具備的很多的不清晰的因素，引起設計方案不易實現(xiàn)對橋梁結構設計標準不斷變化的要求，不具備協(xié)調性及科學性，更不能保證工程施工水平和質量水平。結構化設計屬于科學化的設計方案的一種，可以整體處理普通設計方法里的問題。結構化設計關鍵思想在于將設計歸類成具有整體體功能同時彼此不影響的模塊結構，關鍵涵蓋了概要設計和整體設計；結構化設計的方法的發(fā)展前提是由頂往下細化、模塊化及結構化步驟設計等程序設計技術，和普通的參考經驗決策“建立初始的設計方案--結構研究--力學研究--檢驗修正”的設計模式是不同的，關鍵根據結構圖進行設計過程中的描述及詳細設計。結構化設計的應用具有很大的市場前景和應用價值。通過對道路橋梁工程設計方案的優(yōu)化，保證工程的有序施工，保證工程的質量水平，使道路橋梁工程的使用價值和經濟效益得以共同實現(xiàn)。

2結構化設計的相關原則

（1）首先應該選用最為合理的剛度配置，進而確定合理的截面形式。如果想要減輕整個結構的重量，就需要我們不斷對整個結構進行調整，內力分布處于合理狀態(tài)，同時所選材料也應該符合于具體的要求。（2）在時代不斷進步的情況下，我國在進行道路橋梁的設計和建設過程中，應努力實現(xiàn)橋梁結構的簡約化。在實際設計中，要確保設計路徑的簡化，并構建簡單的橋梁結構力，確保其可以得到及時傳遞，這樣一來，橋梁就可以平衡地分散相應的外部負荷。在簡約化的橋梁結構設計中，有助于促進橋梁結構強度的提升，還可以有效地實現(xiàn)施工材料的節(jié)約，在降低工程成本方面擁有重要的功能。（3）整個橋梁設計應該具有足夠的連續(xù)性，讓橋梁各個部分的結構都能整合成一個整體，這樣一來，一方面可以簡化力的傳遞路線，還能提高力的受力面積，提高整個結構的穩(wěn)定性，同時還能起到節(jié)約成本、減輕建筑工程重量的作用。（4）設計過程中重視材料組合所發(fā)揮出的作用，并且考慮到不同形狀之下建筑工程所呈現(xiàn)出的受力特點。其實不同材料進行組合，其表現(xiàn)出的整體結構質量也是有所不同的。（5）最后，我們需要研究受力構件的性能，以便不斷挖掘整個結構的潛力。橋梁結構的施工內環(huán)境本身具有一定的復雜性，所以需要我們提高受力桿的作用，減少材料是用量。

3道路橋梁設計中應用結構化設計的可行度

結構化設計的應用是為了提高道路橋梁設計的可行性。在道路橋梁設計過程中，采用結構化設計的原因主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是能充分考慮道路橋梁的質量，在一定時間內結構化設計達到國家標準的要求；第二，在使用道路橋梁的過程中，可以有效地處理各種安全和質量問題，保證首次道路橋梁設計的正常使用！在道路橋梁設計中，如何保證設計的可行性較高，主要從結構荷載效應和耐久性這兩個方面來提高，設計必須滿足結構化設計這兩個方面的內容，這也是結構化設計的主要內容，通過這兩方面性能的提升不僅僅可以提高道路橋梁設計的標準，還能提高其使用性能！此外，在采用結構化設計的同時，必須對道路橋梁設計方案進行科學合理的分析，結合實際道路橋梁施工環(huán)境合理推斷出道路橋梁承載力的安全系數，通過模擬技術來測定安全系數指標，從而更全面、更可靠地運用結構化設計，以此來改善道路橋梁的安全。

4結構化設計在道橋設計中的應用

4.1結構化設計在混凝土施工設計中的應用

道路橋梁施工的另一個十分重要的內容就是混凝土的施工工程，在實際的工程中可以采用鋼筋混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)普通的混凝土以增強混凝土本身的質量，由于鋼筋混凝土是一種較為復雜的混合型材料，極易受到外界環(huán)境和因素的腐蝕，所以在施工設計中應該對鋼筋混凝土加以保護層設計，加大對鋼筋混凝土的保護延長其使用壽命，因此有效地將結構化設計應用到混凝土施工中，可以很大程度地提升混凝土的穩(wěn)定性和耐久性。另外，除了要增加混凝土的穩(wěn)定性和耐久性之外，還應該對混凝土的斷裂現(xiàn)象加以控制增強混凝土的結構抗裂能力，我們可以通過增強構造配筋得以實現(xiàn)。

4.2結構化設計在道路橋梁防水設計中的應用

道路橋梁的路面滲水的排除問題以及防滲漏問題都是會對道路橋梁的使用壽命產生重大影響，因此，一定要在道路橋梁的結構化設計過程中高度重視。對道路橋梁的起到防水保護作用的就是鋪裝的防水層，這層防水層必須采用密實性較好的混凝土材料，還應加入鋼筋網防止混凝土開裂，采用復合纖維混凝土，或者是在其中摻入水泥基滲透結晶材料，都能起到較好的防水效果。另外，除了要加強防水層的設計外，還要注意泄水管道的設計與安裝，注意泄水管的細節(jié)安裝，防止水份從管中滲出，對混凝土結構造成影響。合格的防水層的結構設計應符合以下幾點要求：首先，路面要具有良好的粘結性，不起皮，不脫落；其次，混凝土要和路面的鋪裝成為一體；再者，整體結構做到有一定的抗拉強度和延展性。

4.3結構化設計在道路橋梁可靠度上應用

道路橋梁的可靠度是設計標準的最主要性能指標。而道路橋梁的可靠度則是由結構構件的荷載效應和抗力來決定的。由于荷載效應受眾多因素影響，而抗力又由材料性能等多方面因素制約，因此，結構設計的重點則是對兩個因素進行獨立的分析，實現(xiàn)可靠度的設計。

在道路橋梁的設計中應用結構化的設計模式主要是為了增加公路和橋梁的可靠度，為了進一步地保證在應用結構化設計理念和方法的設計方案中做好橋梁道路的可靠度，就一定要保證設計中的整體結構的抗壓能力一定要大于結構的綜合承載的效果，并在道路橋梁的設計應用結構化設計的過程一定要確定結構的相關失效標準，明確地設計構想出失效模型，做到防患于未然，才能將道路橋梁設計工作做得更好。

結束語

近年來我國基礎建設不斷發(fā)展，道路橋梁建設作為交通運輸業(yè)的核心環(huán)節(jié)，要想取得巨大的發(fā)展進步，必須做好施工建設工作，而要想保證施工很好地進行，就要做好施工前的設計工作。通過實踐證明，結構化設計在道路橋梁設計中的應用不但保證了道路橋梁工程的質量，還保證了工程的安全性和經濟性。

參考文獻

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[2]康健，梁秀峰.道路橋梁設計隱患問題研究[J].科技與企業(yè)，2014（24）：64.

（作者單位：1大連新日設計發(fā)展有限公司；

2大連鴻華設計有限公司）