浅议结构化设计在道路桥梁设计工作中的应用刘宇辰

浅议结构化设计在道路桥梁设计工作中的应用刘宇辰

刘宇辰

天津高速公路集团有限公司天津300000

摘要：道路桥梁在设计施工过程中会存在很多的不确定性因素，这就必须保证道路桥梁设计方案具备较强的适应性，而现代结构化设计就能很好地协调适用、安全与经济三方面的指标，寻找到三者之间的平衡点，进而弥补传统道路桥梁设计存在的不足，确保道路桥梁设计方案满足实际需要。道路桥梁设计必须坚持安全性、经济性、适用性和可操作性等基本原则，我国传统道路桥梁设计过程中主要采用定值设计法，这有助于保证整个道路桥梁设计的规范性水平。

关键词：道路桥梁；结构化；设计；应用

引言

道路桥梁，作为地区进行现代化经济建设的重要基础设施，其建设使用是否与设计一致，将直接决定经济发展的可持续目标能否达成。此情况下，道路桥梁设计人员应对以往工程项目的实际结果进行分析，即在明确结构化设计模型构建与计算方法的基础上，将其作用于各种类型的道路桥梁结构。这样一来，道路桥梁设计中的结构化设计就能以更趋安全稳定的状态作用于实践，以服务于现代化经济建设的全面发展进程。

1结构化设计在道路桥梁设计中的重要性和意义

1.1结构化设计在道路桥梁设计中的重要性

在过去的施工设计中，设计的一般过程是相关人员首先根据自身的工作经验制定出一套最初的方案，最初的设计方案包括工程的材料选择、工程的施工技术、工程的具体工期和工程的整体布局等；其次对工程的结构进行分析审核，依据最初的设计图纸对工程结构的合理性和科学性进行审核，只有符合相应的标准才能进行下一步工序；最后对设计的工程结构进行力学模拟处理，观察方案是否具备力学上的可行性，并根据处理结果进行调整和更改。从传统设计方案的流程上分析，设计中更注重工程的安全性和可行性，但是却忽略了工程的施工质量，这无疑不满足现阶段人们对道路和桥梁的设计需求，因此我们亟待寻找一种更为合理的工程设计方式。结构化设计是指自上而下对道路和桥梁进行细化设计，它主要的设计理念是将施工工程划分为若干个相对独立的结构模块。这种设计模式一方面是满足了现今道路和桥梁设计的发展需要，另一方面有利于促进施工工程达到设计最优状态。

1.2结构化设计在道路桥梁设计中的意义

从过去道桥施工工程中看，传统的道桥施工工程更加重视道路和桥梁本身的强度，过去道路和桥梁本身承重能力和耐力都很好，但是近年来因道路和桥梁质量存在问题而发生事故的现象时有发生。通过分析具体事故可知，很多都是因为道路和桥梁开裂，桥梁扭曲等结构性构件损坏导致公路和桥梁的使用功能受到影响进而引发事故发生，这都是因为在对公路和桥梁进行设计时虽然对其本身的强度进行了加固，但是没有对耐久性等问题进行重视导致的。在传统的道桥工程设计中，设计者在确定了某个设计方案之后都会采取一定的方法和措施对设计方案的合理性和可行性进行检测，这种检测筛选的方法虽然得到了实际可行的设计方案，但是并没有在多个设计方案中优中选优，随着当前道桥建筑的复杂程度的增加和要求的增加，这种方式已经满足不了道桥工程在设计上的需求，为了更好地设计筛选出最佳设计方案应该将道桥的设计看作一个个模块结构，对每一个模块再进行具体的设计，这样组合起来的方案可以最大程度地增强公路和桥梁的使用寿命，提高其安全系数。

2结构化设计应用于道桥设计中的主要原则

2.1科学性原则

在对道路和桥梁进行结构化设计的时候应该遵循科学化的原则，对道桥的结构部分应该进行合理的设计，尤其要重视横截面与道桥结构的配置，并在合理的范围内改变调整道桥结构内力的分配，最大程度地减轻道桥本身的自重，确保设计方案的科学化。

2.2简约化原则

第二要在道桥结构化的设计中确保设计方案的简约化，尽量用简约的设计方式实现道路和桥梁中受力均匀直接传递，这样道路和桥梁受到的外部同行车辆的负荷就可以更加均匀的分散开，另外还在一定程度上增强了道桥自身的结构强度，最后由于建筑材料得到了简化，一方面减轻了道桥的自重，另一方面降低了工程的施工成本，增加了道桥工程的经济效益。

2.3连续性原则

当前的道桥结构的负载能力越来越大，同时自重也越来越大，为了适应这一趋势并加以改善就需要在道路桥梁设计规划中重视构造的连续性问题，以确保道路桥梁在受到应力时可以增加有效受力面积，分散道路和桥梁局部受到的应力，从而提高道路和桥梁的稳定性。

3结构化设计在桥梁设计中的应用

3.1混凝土结构设计分析

作为道路桥梁结构设计中的混凝土结构设计，相关人员需要根据具体的施工需求与混凝土作业规范，来确定混凝土钢筋保护层的厚度。此外，在保证保护层功能实现的同时，还可避免外露与锈蚀方面的问题。为提高道路桥梁混凝土结构的耐久性与稳固性，应在实际设计过程，合理规划混凝土材料的配比。值得注意的是，还应综合水泥强度等级、水灰比以及用量参数等，来强化整体结构的安全稳定性。实际设计过程，相关人员还应将各类影响因素考虑在内，即通过优化结构的机械性能，来强化混凝土结构的抗裂性。如此，就可降低裂缝病害发生，继而保证道路桥梁结构能与具体使用要求相符。

3.2防水结构的设计分析

设计人员在对道路桥梁的防水结构进行设计的过程中，必须要结合工程建设的实际情况，同时还要从整体层面进行考虑，进而在保证道路桥梁结构合理性和可靠性的同时，采取科学合理的措施，确保路面不起皮、混凝土不脱落，不存在结构裂缝。除此之外，还要充分考虑防水结构在道路桥梁工程中的重要性，从实际出发，选取优质的施工材料，运用先进的施工技术，进而有效地实现防水结构的整体性，对道路桥梁的防水性能进行有效地提升。

3.3构造配筋的设计分析

在道路桥梁的施工建设工作完成投入使用的过程中，往往会受各种因素的影响，进而导致混凝土结构极易出现开裂的情况，对道路桥梁整体的稳定性和使用寿命造成严重影响，同时雨水还会对其内部的结构进行严重的侵蚀，使得裂缝进一步扩大。针对这种情况，应该采用结构化设计的方式，增强构造配筋设计，通过增加构造配筋的方式，对混凝土裂缝进行有效控制，增强混凝土结构的抗裂性能。

3.4防崩关键技术施工设计应用

防崩技术在结构化设计中的应用和体现，可从以下几方面进行说明：桥梁施工中，要精确计算预抛高度，以此避免不必要的高度调整；将合拢段的高差控制在2~3cm；为了避免桥梁底板的钢筋崩裂，可以先在钢筋加工场焊接闭合箍筋，形成固定骨架，并和肋板钢筋焊接到一起，这样能有效地保证钢筋的整体性，并降低造价成本；尽量避免施工中的误差并精确施工放样工作。

结语

总体来说，当今道路和桥梁在社会发展中有重要的地位，它不仅促进了社会的经济发展，更促进了社会生产的发展，因此我们要做好对道路和桥梁的设计工作以确保工程能够顺利完工投入使用，综合以上的内容可知，在对道桥进行设计时应该运用结构化设计方式保证设计工程的可行性和合理性，在确保道路桥梁结构合理、功能完善的基础上，达到对道路桥梁设计的综合性目标。

参考文献：

[1]牟其海.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].建筑知识，2014（4）：101.

[2]王功浩.道路桥梁设计中结构化设计的应用分析[J].河南科技，2017（17）：121-122.

[3]陈卫健.结构化设计在道路桥梁设计中的实践浅析[J].中国标准化，2017（10）：148-150.