道路橋梁設計中結構化設計的應用研究

劉雙意

(中鐵上海設計院集團有限公司，上海 200070)

0 引 言

在目前的社會發展進程中，為了更好的滿足交通運輸系統的發展需求，我國對于交通工程的建設規模正在持續拓展，而道路橋梁在本質上屬于整體交通工程當中的構成部分，保證交通工程的整體質量有著十分重要的意義。然而，由于受到自然環境以及施工等多種因素產生的影響，如果仍舊采用傳統的設計模式則很難滿足道路橋梁設計的基本需求。而與傳統設計方式不同，結構化設計主要就是對目標方案展開綜合評估，從而確定好目標結構的一種全新設計模式，在設計方式上主要就是面向數據信息流，相對于傳統的結構設計方式來說，結構化設計是在對橋梁數據信息展開全面分析的基礎上，從而優化所用的設計方案，以此來穩步提高道路橋梁的整體質量。

1 道路橋梁結構化設計的應用原則與要求

1.1 道路橋梁結構化設計的應用原則

首先是科學性原則，在道路橋梁的設計階段中，保證整體設計的科學性有著十分重要的作用，這是由于道路橋梁設計過程中涉及到的條件相對較為混亂，有著較為顯著的復雜性特征，如果設計人員在進行設計時并沒有準確把握好現場的具體情況，就很難選擇那些更加科學的結構化設計方式。所以，設計人員就必須要在結合實際情況的基礎上，針對性的對道路橋梁展開優化設計，并在其中選擇更加適合的道路橋梁結構，在合理搭配橫截面以及道路橋梁結構的基礎上，針對道路橋梁的結構展開更加科學合理的設置，逐步減少道路橋梁的整體重量，確保道路橋梁的結構可以在根本上得到優化；其次則是簡約化原則，在針對道路橋梁進行設計的實際過程中，設計人員就要充分結合市場現場的具體情況來確定好橋梁的基本性質以及施工規模，這樣就能夠提前進行規劃。所以，設計人員就應當盡量對設計內容展開簡約化處理，避免道路橋梁由于規模較大而出現嚴重問題，這樣不僅能夠全面提高道路橋梁的安全性與穩定性，也可以確保內部與外部都處在一種均衡的狀態中；最后則是綜合性原則，在不同的地理位置當中，所采用的施工設計方式并不相同，這就需要在選擇設計方式的實際過程中針對各方面內容展開綜合了解，靈活掌握內部所采用的各類材料，在做好材料檢測工作的基礎上，結合實際情況來對材料展開深入分析，從而在明確道路橋梁基本受力目標與設計目標的基礎上，提高設計內容的科學化與安全化特征。

1.2 道路橋梁結構化設計的要求

首先是科學性要求，在道路橋梁結構化設計的實際過程中，必須要保證科學規律，以此為基礎來實現對于道路橋梁結構化的合理設計，還應當在后續設計階段中針對道路橋梁的基本結構與橫截面展開合理配置，還要在設計階段中對橋梁所處的位置進行持續性的調整優化，明確橋梁結構的內力分布情況，確保橋梁的整體質量可以不斷提升，確保工程項目結構的科學性可以穩步提升；其次則是連續性要求，在目前道路橋梁的設計階段中，橋梁自身重量以及負荷重量都處在一種不斷提升的狀態，這就需要確保道路橋梁在受到各種強大外力影響時，受力面積逐步拓展，從而縮短力傳遞路徑距離，所以，在橋梁結構的實際設計階段中，對結構的連續性原則與要求展開綜合考慮；最后則是整體性要求，在道路橋梁結構的優化設計階段中，應當充分應用橋梁結構設計方面存在的優勢，確保道路橋梁設計階段中結構化具備更高的整體性，并且在設計階段中不僅要重點提高道路橋梁的承載能力，也要重點保證工程項目的整體性，在節約材料用量的基礎上，確保道路橋梁工程的施工成本可以逐步降低[1]。

2 道路橋梁結構化設計的重要性與特征

2.1 道路橋梁結構化設計的重要性

首先，道路橋梁結構化設計可以穩步提高結構化質量，這種結構化的設計方式，主要就是采用提升道路橋梁結構質量的方式，有效彌補傳統設計技術應用過程中存在的各種問題，在采用結構化設計方式的實際過程中，其對于提高道路橋梁的安全質量來說有著極大的幫助，能夠提升道路橋梁結構的安全性與穩定性。設計人員可以通過對應的軟件系統來針對道路橋梁結構的耐久性以及承載能力展開深入分析，而后對設計技術進行合理應用，但在傳統道路橋梁工程項目的設計階段中，其還存在著一些較為顯著的不足之處，這一點也與設計人員自身的綜合素質以及專業水平有著極大的聯系，通過結構化的設計方式，就可以彌補傳統設計方式中存在的各種不足，以此來促進道路橋梁整體質量的提升；其次，結構化設計能夠提升道路橋梁施工的可行性，設計人員應當充分結合道路橋梁的基本情況，合理采用當地的施工材料以及各類施工設備，這樣就可以穩步提升道路橋梁結構的規范化特征，設計人員也應當針對道路橋梁工程結構的力學性能展開深入分析，從而提高力學數據信息計算的準確性，從而實現對于結構的優化改造[2]。

2.2 道路橋梁工程的基本特征

首先是整體施工工期比較緊張，市政道路橋梁項目，其大多都是在財政撥款的支持下才能夠建設完成，為了在短時間內實現服務群眾的主要目標，這也使其對于施工質量以及施工進度方面提出了十分嚴格的需求，這也使得整體施工建設時間相對比較短；其次，道路橋梁工程涉及到的施工環境也十分復雜，在市政道路橋梁工程的開展進程中，其內部的施工現場由于人員以及車輛的數量比較多，很容易就會出現施工場地過于擁擠的情況，導致周邊的群眾出現出行困難的問題。

3 道路橋梁設計中結構化設計的應用措施

在近年來的發展進程中，我國道路橋梁工程的建設數量呈現出一種不斷提升的狀態，而在這種道路橋梁數量持續提升的背景下，也要針對施工質量展開嚴格控制，通過結構化設計的方式來確保道路橋梁的質量能夠得到預期中的效果。

3.1 防水設計模式

道路橋梁在本質上屬于連接各大城市的主要基礎設施，在針對其展開設計的實際過程中，相關設計人員應當持續提升設計結構的合理性，并提高對于荷載的分析力度，針對其中能夠傳遞的荷載展開簡化處理，這樣就可以在根本上提升道路橋梁結構的整體承載能力。但其中需要重點關注的內容在于，道路橋梁結構設計中涉及到的內容相對較多，可以將整體工程項目劃分成多個不同的設計環節，而防水設計在本質上屬于道路橋梁結構設計當中涉及到的關鍵內容，這樣就需要新一步提升對于防水設計的重視程度，以此為基礎來穩步提升道路橋梁后續使用功能的安全性與穩定性，防止內部產生道路橋梁滲漏等嚴重問題。一般情況下，道路橋梁在防水設計過程中，通常道路橋梁當中的防水設計主要涉及到了防水以及排水這兩方面內容，設計人員必須要逐步提高這兩部分內容的設計水平，如果在防水或是排水部分出現缺陷，就會產生較為嚴重的積水問題，導致整體結構被逐步侵蝕，也會加大道路橋梁結構變形問題的發生幾率。所以，設計人員就必須要做好道路橋梁的防水設計工作，在這種防水設計過程中，就應當科學合理的選擇所用的防水材料，結合道路橋梁的基本使用環境與具體情況來選擇對應的防水材料，還要對防水材料的使用加以規范，確保其能夠充分發揮出自身所具備的作用，最后選擇那些更加高效的粘結劑，防止防水材料在實際使用階段中產生脫落等不良情況[3]。

3.2 混凝土的施工設計

在道路橋梁的結構化設計階段中，內部涉及到的各大設計人員應當站在道路橋梁整體工程項目的角度上展開深入分析，并逐步提高細節部位的設計質量。同時，還要對道路橋梁施工所產生的經濟效益與社會效益展開深入分析，設計人員必須要穩步提升道路橋梁結構的整體性，混凝土施工在本質上屬于道路橋梁施工建設過程中涉及到的重點內容，相關設計人員也需要嚴格遵循對應的設計方案來提升混凝土的施工效率與施工質量。在道路橋梁項目的實際開展進程中，應當將鋼筋混凝土作為基礎內容，還要逐步提升那些復合型材料的利用率，以此為基礎來提升道路橋梁工程結構的穩固性。在針對鋼筋混凝土結構進行設計的過程中，其中涉及到的各大設計人員應當針對結構的耐久性展開綜合分析，確保在后續施工建設階段中不會出現偷工減料等行為，還要提升對于混凝土配合比的整體控制力度，大幅度降低各類外部因素對于混凝土結構所產生的不良影響，確保混凝土結構的牢固性與承載能力不會受到影響。而在后續開展設計工作的過程中，相關設計人員還要重點提升整體結構的抵抗能力，針對鋼筋保護層的厚度展開合理調整，確保鋼筋的保護力度可以穩步提升。并且結合混凝土結構的不同使用位置，工作人員也必須要針對保護層的厚度展開合理計算，充分發揮出保護層自身的最大作用，還應當針對鋼筋比加以優化，在混凝土結構施工過程中引導設計人員對結構的整體承載能力展開綜合考慮，以此為基礎來提升配筋比設計的合理性，保證鋼筋混凝土結構有著更高的穩定性[4]。

4 結 論

綜上所述，在目前交通運輸事業高速發展的背景下，道路橋梁作為一種基礎性的交通運輸設施，必須要保證其基本的安全性與適用性。因此，這就需要采取結構化設計方式來代替那些較為傳統的設計方式與設計理念，而在道路橋梁設計過程中采取結構化設計，其不僅具備著較高的應用價值，也能夠提升道路橋梁工程的經濟效益與社會效益，降低整體施工成本，使得道路橋梁工程的整體質量可以穩步提高，并結合環境情況以及道路橋梁的基本需求來進行針對性設計。