道路橋梁設計中結構性設計的應用研究

陳杰武

【摘 要】新中國成立以來，我國國民經濟呈上升趨勢。隨著國民經濟的快速增長，對于交通運輸的需求也日漸增多。經濟發展帶動的交通需求增長，直接影響我國道路橋梁的使用年限。道路橋梁的壽命問題引起了社會各界的重視，它不僅關乎國家經濟發展，還關乎國民生命財產安全。文章針對社會熱點，分析目前道路橋梁設計中存在的問題，提出道路橋梁設計中結構性設計的應用措施。

【關鍵詞】道路橋梁;結構性設計;交通

隨著現代化的發展，我國道路橋梁建設處于快速增長期，但是現階段道路橋梁設計存在很多問題，盲目擴建行為就是其中之一。盲目擴建行為會引發道路橋梁事故，從而使我國公民對橋梁設計的安全性產生質疑。通過結構化設計的應用，可以很好地提升道路橋梁的防水性，用綜合性的設計手段進行道路橋梁建造，以此避免道路橋梁建造中安全事故的發生。現代化的道路橋梁建造安全問題頻發，為了避免這種情況的發生，需要對道路橋梁設計進行結構化設計創新，保證我國道路橋梁的安全性。

1 目前道路橋梁設計中存在的問題

1.1 盲目擴建

新中國成立以來，我國經濟社會整體處于迅速發展時期。經濟社會不斷發展提高了人們的經濟收入，隨著人們購車、出行、旅游等需求的增多，對于交通運輸道路要求越來越高。為了應對人民群眾日益增長的道路需求，我國不斷推進道路橋梁建設，新型道路橋梁迅速建設。但是在我國道路橋梁迅速建設的過程中存在一些問題，例如道路橋梁的盲目擴建。道路的盲目擴建，雖然給人民群眾帶來短暫性的便利，給相關地區帶來短暫性的經濟收入，但是盲目擴建的道路橋梁存在很多質量問題，長期負荷容易引發安全事故。因此，道路橋梁盲目擴建不僅是一項經濟問題，更是危及人民群眾生命財產安全的重要問題[1]。為了更好地滿足人民群眾日益增長的美好生活需求，必須及時解決道路橋梁盲目擴建問題。

1.2 事故頻發

近年來，我國道路橋梁事故頻發。2019年，江蘇某地區一大橋突然倒塌，給人民群眾造成很大的財產損失和人身安全危害。道路橋梁事故頻發的原因主要表現在以下3個方面：一是相關地區的政府領導沒有進行正確引導，未及時發現道路橋梁建設存在的問題。二是施工人員自身責任感不足，施工人員在施工過程中忽略了道路橋梁的荷載能力和使用壽命問題，沒有對道路橋梁施工質量做出嚴格要求，導致事故發生。三是對道路橋梁過度使用。不同的道路橋梁有不同的荷載能力，道路橋梁上長期使用，超過荷載能力就會縮短使用壽命。表1列出了車輛荷載的相關內容。

1.3 公民對我國橋梁設計的安全性產生質疑

近年來，我國的道路橋梁施工建設呈現飛速發展趨勢，中國橋和中國路也走上世界舞臺，進入全球視野。但是在我國道路橋梁快速發展過程中出現的事故問題，讓不少公民對我國橋梁設計的安全性產生質疑。為了重拾人們對我國道路橋梁設計安全性的信心，需要企業對道路橋梁設計進行創新[2]。通過結構性道路橋梁設計，可以大大增強我國道路設計的安全性，保證人民群眾出行安全和國民經濟社會的穩定發展。

2 結構性設計的基本概念

結構性設計在我國道路橋梁設計中的應用大大提升了我國道路橋梁設計的安全性。結構性設計就是在道路橋梁建設過程中，將道路橋梁進行分層設計。將道路橋梁由整體到局部進行貫穿式的構造和設計，使得道路橋梁的每個點組成的每個部分融會貫通成完整的道路橋梁工程。道路橋梁設計的各個部分都應該得到同等重視，只有道路橋梁各個建造部分有效結合才能形成最終的建造成果。

3 道路橋梁設計中結構性設計的應用

3.1 防水性設計

道路橋梁設計中結構性應用的首要應用條件是注重道路橋梁設計的防水性設計。防水性設計主要強調道路橋梁的黏結性，混凝土鋪設與路面鋪裝的契合度，道路橋梁的延展性及排水管道的設計。

3.1.1 提升道路橋梁的黏結性，避免起皮現象

在結構性設計中，要注重提升道路橋梁的黏結性，避免起皮現象發生。通過結構性設計，在接觸外界的過程中要考慮結構，將與外界接觸的道路，以及橋梁所在的不同部分進行結構化區分。不同的結構內容，運用不同的防水性設計，從而避免道路橋梁起皮現象的發生。道路橋梁的黏結性能夠很好地避免道路橋梁塌陷，在延長道路橋梁使用壽命的同時，保證人民群眾的出行安全。

3.1.2 保證混凝土鋪設與路面鋪裝一致

現代化的道路，橋梁建設要進行混凝土鋪設。在過去道路橋梁鋪設混凝土的過程中，往往會出現混凝土鋪設與路面鋪裝不一致的情況。混凝土鋪設與路面鋪裝不一致，會導致路面邊緣高低不平，從而引發安全問題。而結構性設計著重強調混凝土鋪設與路面鋪裝一致，大大提升道路橋梁建設的科學性，更有利于保障人民群眾的生命財產安全，推動我國道路橋梁建設工程的現代化發展。混凝土鋪設與路面鋪裝一致，既節約了道路橋梁鋪裝成本，又提升了道路橋梁鋪裝的經濟性和有效性[3]。

3.1.3 提高道路橋梁的延展性

延展性關乎道路橋梁的排水能力和承載能力。結構性設計要通過結構性的科學分解，提升道路橋梁的延展性。在道路橋梁結構性設計中，要保證結構設計的一體性和科學性，提高道路橋梁的延展性能夠避免鋪裝道路四周出現坑洼地帶，更有利于提升道路橋梁建設的安全性。道路橋梁延展性拓展是保證道路橋梁建設安全的重要措施，只有保證了道路橋梁的延展性，才能更好地保證道路橋梁的承載能力，從而推動我國道路橋梁施工的技術性提升和創造性發展。通過技術創新，提升我國道路橋梁建設的現代化水平，保證我國居民的生命財產安全。

3.1.4 重視排水管道設計，避免雨水侵蝕道路橋梁

道路橋梁排水管道的設計是排水性設計的關鍵節點，道路橋梁排水管道設計可以盡量避免雨水侵蝕道路橋梁。道路橋梁老化因素，除了長期的重力承載之外還包括大自然對道路橋梁的影響。雨水對道路橋梁的侵蝕作用很大，如果不及時進行道路橋梁排水，長期的坑水積水會造成道路橋梁快速老化，甚至引起塌陷，從而引發安全事故。

3.2 整體劃分，逐漸組合

結構性設計在道路橋梁中的應用，應整體劃分，逐漸組合。道路橋梁的整體劃分講究將道路橋梁劃分為單獨的模塊，然后進行單獨模塊組合。

3.2.1 整體劃分成為單獨模塊

將道路橋梁建造進行圖紙演化，然后細致地劃分為單獨的模塊。道路橋梁單獨模塊建造非常重要，因為整體的道路橋梁建造過程是由各個單獨模塊組成。在道路橋梁建設施工過程中要重視整體劃分，在前期設計時進行整體模塊的單獨劃分，為后期的模塊組合奠定堅實基礎。單獨模塊在整體建造中發揮的作用非常強大，只有精確且科學地保證每個單獨模塊的科學性和合理性，才能為后期的整體結合奠定堅實基礎。然而，單獨模塊的精致并不能決定最終道路橋梁建造成果的完美，這就需要在單獨模塊的逐漸組合部分下工夫。

3.2.2 單獨模塊逐漸組合成部分

單獨模塊的組合不是直接組成道路橋梁的整體，而是將單獨模塊逐漸組合成部分，這是一個由小變大的緩慢過程。結構性設計在進行結構分層的同時，要注重每個不同結構之間的聯系與組合。單獨模塊的部分組成是橋梁道路建造過程的核心部分，每個合適的單獨模塊進行科學化組成，可以使道路橋梁最終建造的部分更具科學性和可行性。單獨模塊逐漸組合成部分單獨模塊，再逐漸組合成道路橋梁的整體。這種結構型設計，以小見大，從小到大，環環相扣，用最堅實的基礎保證道路橋梁成品的質量和科學性[4]。

3.3 綜合性設計

3.3.1 結構性設計原則

無論傳統設計還是結構性設計，道路橋梁設計都不能忽視綜合性設計的應用。結構性設計的原則之一就是進行綜合性設計。在保證綜合性設計前提下才可以進行結構分層和單獨模塊組合。道路橋梁建造始終以整體呈現，所以結構性設計以結構為重點，以綜合性設計為原則。綜合性設計不僅是對結構性設計在道路橋梁設計中應用的要求，更是對道路橋梁建造呈現最終方案的質量要求。道路橋梁最終設計的質量要求是外表符合現代化的美學要求，使用年限符合科學水平，做到投入與產出一致。

3.3.2 所需材料的選擇與應用

針對不同的公路等級會有不同的汽車荷載等級匹配，根據汽車荷載選用不同的材料。對于道路橋梁建造所需材料的選擇，不僅要保證其質量，更要保證所需材料與所運用部分的匹配度。高速公路和一級公路所使用的材料不一樣，表2列出了有關公路等級和汽車荷載等級的匹配信息。道路橋梁建造不僅要滿足其實用性與美觀性，更要注重道路橋梁的質量和使用年限。所需材料的選擇與應用直接影響建造道路橋梁的使用年限和質量。科學有效地選擇材料，能夠最大限度地延長道路橋梁的使用年限，保證道路橋梁的自我修復，保障我國公民出行安全，在滿足人們出行需求的同時提升經濟效益，推動我國道路橋梁現代化建設。

4 道路橋梁設計中結構性設計應用的優勢

4.1 解決傳統道路橋梁設計中的缺陷與弊端

道路橋梁設計中，結構性設計應用的優勢非常明顯。結構性設計在道路橋梁設計中的應用是現代化的選擇，是科學的選擇，能夠有效地解決傳統道路橋梁設計中存在的缺陷與弊端。傳統的道路橋梁設計容易出現道路起皮、混凝土鋪設與道路鋪裝不一致等情況，而結構性設計能有效避免這些情況的發生，提升道路橋梁建造的安全性，保障人民群眾的生命財產安全。

4.2 保持道路橋梁設計的經濟性和科學性

我國以往的道路橋梁建造往往要花費大量的時間和金錢，耗費大量的人力和物力，但是最終結果差強人意。采用結構性設計應用后大大地提升了道路橋梁建造效率，節約了道路橋梁建造成本，在滿足人民群眾現代化交通需求的同時還保證了道路橋梁設計的經濟性和科學性。

4.3 數據圖標展示，基本信息直觀

過去的道路橋梁設計方法缺乏數據性分析，而結構化設計在道路橋梁設計中的應用最大限度地展示數據圖標。運用科學設計與大數據相結合，以圖表和數據的雙重形式展示設計，以更直觀的視角進行道路橋梁建造設計展示。

5 結語

綜上所述，結構性設計在道路橋梁設計中的應用，有利于解決傳統條件設計中的缺陷與弊端，同時保持道路橋梁設計的經濟性和科學性，為我國道路橋梁現代化建設提供全新的建設方案。結構性道路橋梁設計相比傳統道路橋梁設計來說更具科學性，能以更直觀的方式展示道路橋梁設計方案的創新內容，推動我國道路橋梁建設事業創新性發展。

參 考 文 獻

[1]韓厚正.BIM應用于橋梁設計的研究和實踐[J].特種結構，2016（24）：465，463.

[2]茅蘇，張小英.結構化設計方法在網絡設計中的應用[J].計算機技術與發展，1999（4）：13-16.

[3]李志文.國內公路橋梁設計中優化問題綜述[J].重慶交通大學學報（自然科學版），1984，3（2）：107-112.

[4]謝來坤.公路大橋主橋設計中的BIM技術的應用研究[J].公路交通科技（應用技術版），2018（3）：196-198.