結構化設計在道路橋梁設計中的應用淺析

沈凱

淮安市政設計研究院有限公司 江蘇 淮安 223005

引言

道路橋梁結構化設計的應用，可以有效促進我國路橋行業的發展，并且推動經濟建設的展開。為此，就需要在道路橋梁工程的展開過程中，將采取了結構化設計的道路橋梁施工設計方案作指導施工的依據，并通過對設計理念的完善、設計方案的優化，來提升道路橋梁的設計水平從而維護工程項目的質量。

1、結構化設計在道路橋梁設計中的應用原則

1.1 科學性

在道路橋梁設計應用的過程中，首先應遵循其科學性原則，即根據相關的理論實現對道路橋梁結構的科學選擇，并根據其對應的需求來完成對道路橋梁結構以及橫截面的配置，調整道路橋梁結構位置，實現對其內部結構內力分布的優化調整，從根本上對道路橋梁的整體質量以及工程結構的科學性進行提升。

1.2 簡約性

在進行道路橋梁結構的設計時，確保其簡約性，也是整個工程設計環節中所需要遵從的重要原則之一。而在設計過程中，需要選擇最為簡化的路徑來對道路橋梁之間存在的結構力進行直接傳遞，以避免道路橋梁所受負載出現過于分散的情況。而且，在道路橋梁結構設計時遵循簡約性的原則，能夠在最大程度上節省工程施工的材料，并對其工程效率進行提升。

1.3 連續性

在現階段的道橋設計過程中，隨著工程在自身重量以及負載上存在著逐漸增大的趨勢，其結構設計便需要通過加強道路橋梁的連續一體性，對其受力面積進行擴大，并縮短受力傳遞的路徑。以使其在應用的過程中能夠承受強大的外力。

1.4 統合性

對于道路橋梁結構設計而言，結構與材料之間的相互統合也十分重要，并且在實際的設計環節中，需要考慮的不同材料在應用于道路橋梁結構設計后，其在不同部位所發揮的不同功能，以確保對建筑材料的科學選擇與應用。而且在關注其功能時，還應根據道路橋梁的功能性狀進行統合分析，從而確保施工完成后道路橋梁受力的均勻與穩定性。

1.5 整體性

進行道路橋梁結構設計時，做好整體性的保障，可以將其在設計過程中所具備的優勢進行充分的發揮。而在過程中，相關設計人員應當做好足以面對工程過載以及特殊情況的安全性設計。并且在對整體工作承重能力進行提升的同時，確保道路橋梁具備有良好的整體性能，實現對工程整體用料的合理控制，在基于其質量不受影響的情況下，合理管控工程建設施工的相關成本。

2、道路橋梁結構化設計應用要點

2.1 防水結構設計

對于道路橋梁的結構設計而言，防水結構的設計是其在展開工作過程中的一項重要的環節。在實際使用的過程中，道路橋梁的使用時間以及質量都是與其防水性能所緊密關聯的。而且在進行設計時，道橋的防水工程一般可以分為防水與排水兩項工作，其中防水工作主要是對水澇等危害進行預防，而排水工作則是解決水澇問題的重要途徑。并且一旦道路橋梁的排水系統在實際使用中出現問題，那么在遭遇暴雨等強降水天氣時，大量雨水便會聚集在橋梁的路面而無法排出，當這些雨水在道路橋梁表面聚集過長的時間后，雨水將逐漸透過道路橋梁的表面并滲入到其內部結構當中，對其內部結構造成侵蝕，致使結構的穩定性遭到破壞。

為此，便需要確保在工作展開的過程中，其自身具有良好的防水結構設計。并在進行結構化設計的過程中，高度重視其防水以及排水系統的應用，對其自身工程的防水層性能進優化，選用具有優良防水性能以及質量的施工材料，結合對防水層的優化，實現對道路梁工程防水性能的提升。以河北省某路橋施工項目為例，其為了提升道路橋梁工程的防水性能，而在混凝土中加入了鋼筋網來避免混凝土的開裂，降低雨水透過裂縫進入到道路橋梁內部結構的可能性。并在進行防水層設計的過程中，對混凝土以及路面進行了整體設計，提升了道路橋梁的粘結性以及延展性，從而有效避免了雨水對路面以及橋梁所可能產生的損害。

2.2 混凝土設計

在進行道路橋梁的混凝土設計優化時，可以對鋼筋混凝土的厚度進行適當的增強。而且鋼筋混凝土作為當前道路橋梁施工工程中最為常見的一種復合型材料，加強對鋼筋混凝土的保護，能夠實現對工程質量的有效提升。而在當前的工程項目當中，加強鋼筋混凝土保護的目的主要是為了避免其在長時間使用的過程中受到腐蝕等外界因素的影響，以此令道路橋梁工程的安全系數以及使用壽命大幅增加。而且，在實際使用的過程中也可以發現，混凝土耐久性能的高低通常會對道路橋梁的質量以及壽命造成一定的影響，這就使得相關施工單位想要在此過程中對其耐久度進行提升，就要注意在結構化設計的過程中，關注混凝土項目中的拌和工作，避免偷工減料現象的發生，從而保證混凝土的質量，令整體工程的使用質量以及經濟效益可以得到有效控制。

2.3 結構設計優化

在進行道路橋梁的設計工作時，由于其結構的多樣性，使得在進行結構化設計的初期，需要對這些結構進行轉化，使其成為有限的自由度，從而通過在結構化的劃分階段，將其相關結構劃分為離散形式的結構，以便于后期的深入設計分析與分塊施工的合理展開。同時，在設計階段中，也需要根據當前項目施工的特點采取對應的分析方式來進行整體優化。例如，山東省某道路橋梁工程在展開的過程中，便結合了自身當前工程的特點，運用力學以及結構學原理，來對其內容進行詳細的分解，并探究其內在規律，從而對設計過程中的關鍵性問題進行解決，并結合設計上的優化，確保道路橋梁結構設計的直觀化與具體化，實現對施工設計的簡化處理。此外，在結構化設計的過程中，通過進行設計假設，可以使其設計精度在能夠得到控制的情況下，對結構設計的難度進行合理降低。

3、結論：綜上所述，在道路橋梁設計的過程中需要確保結構化設計的應用符合科學性、簡約性、連續性、統合性以及整體性。并且在實際應用的過程中，需要注意道路橋梁結構設計優化過程中防水結構設計、混凝土設計、結構設計優化等應用要點以此確保的道路橋梁結構化設計在應用后的效果與質量。