结构化设计在桥梁设计中的应用

冯叶

摘要：桥梁设计是非常系统性的一个设计项目，因此为了能够全面提高桥梁设计水平，文章对结构化设计在桥梁设计中的应用要点进行了分析实践，可知通过结构化设计方法的运用，能够大大提高桥梁设计水平，对促进桥梁整体的安全性以及稳定性有着重要的作用。

关键词：结构化设计；桥梁设计；应用

众所周知，一个国家经济的发展离不开交通的发展，从古至今，富庶之地无不都是交通便利之地。古代最普遍的交通方式是水运，而随着国家现代化日渐普及，道路桥梁已然逐渐取代水运，成为最普遍交通方式。然而，要想建设出精巧而又实用的道路桥梁，光靠大量的资金人力物力是远远不够的，还需要一份精准的设计，才能指导具体施工时完整无误。所以，道路桥梁设计是道路桥梁建设的首要问题。

一、结构化设计在道路桥梁可靠度上应用

怎样判别一个合格的道路桥梁设计呢？主要是看它是否可靠。要想设计出一个可靠的道路桥梁，就必须着重考虑组成构件的荷载效应和抗力两个方面，但是这两者都要承受很多影响因素，比如材料性能等……所以，我们在设计道路桥梁的结构时，要多角度的分析权衡这两个方面，以提高设计的可靠度。

道路桥梁一旦运用到日常生活中，必会遇到各式各样的问题，而这些问题在设计之初就需要设计者仔细考量。怎样让建设的工程能按规定时间完成，并且质量合格，还能够长期保持安全稳定的状态，面对实际应用时，能够承受各种不同的挑战。这些都必须达到结构设计的要求才行。这一点和结构的抗力息息相关，即结构本身的抗力要能承受实际运用时的压力。

简单的说，在设计道路桥梁时运用结构化的目的无非就是将道路和桥梁建造地更为安全可靠，也就是最大程度上提高道路和橋梁本身的承受力。在设计中，必须使道路桥梁的抗压力超出材料本身的承载范围，这就需要在道路桥梁的结构上做出巧妙的设计，使材料结合起来的抗压能力整体提升。除此之外，在结构化设计中还有两个方面需要注意，首先是相关结构的失效问题。任何结构都不是长久稳定的，它都会有一个保质期，而设计者也必须对结构的失效问题有一个相对准确的构想。第二、道路桥梁的截面是否有足够的承载力也是需要设计者明确的一个问题。这两个工作都必须在道路桥梁足够可靠的前提才能进行的设计。

二、结构化设计在道路桥梁混凝土施工中的几点应用

结构化设计对于道路桥梁设计来说是非常重要的一项技术，因此，在进行结构化设计的过程中，需要掌握它的设计方式，以下对结构化设计方式在桥梁设计中的应用要点进行分析：

（一）结构化设计一定要满足混凝土耐久性要求

道路桥梁的施工所用到最主要的材料就是混凝土，所以说，混凝土的质量从一定程度决定了道路桥梁的质量。使用耐久性高的混凝土，工程的质量才有所保证，近年来，有不少工程使用劣质的混凝土，以至于最后都沦为“豆腐渣工程”，这是混凝土本身的耐久性不足导致的。当然，除了混凝土本身的耐久性，水泥和泥沙的配比、水的用量也至关重要，只有合理的搭配，才能物尽其用，达到材料自身性能的最佳状态。除此之外，混凝土的用量还需结合工程的结构进行调理，使工程的耐久性达到最佳。

（二）结构化设计中注重钢筋的混凝土保护层厚度的增加

对于道路桥梁建设这种需要承受长期高压的施工项目，钢筋混凝土是作业时必不可少的材料。而钢筋混凝土作为道路和桥梁的主体结构，如果直接暴露于外，长期承受外部环境的刺激，必然会加快建筑的损伤，从而降低其使用寿命，甚至还会产生安全隐患。所以在钢筋混凝土上铺设保护层十分有必要，这一措施对道路桥梁的寿命和安全都十分有利。所以在结构设计中，应该增加保护层的厚度。

（三）结构化设计中要考虑加强构造配筋

在桥梁设计过程中，由于混凝土本身材质的密度，粘合度都有很大的局限性，所以建设的桥梁和道路在常年累月的使用过后难免会出现一些问题，比如产生裂缝。产生裂缝后，结构的内部会直接暴露在外部环境中，遭受风雨的侵袭，使裂缝越来越严重。所以在设计之初就要尽量控制裂缝，而在混凝土中加入钢筋是一个不错的选择。由于钢筋本身材质很坚固，所以能够有效的增强水泥的强度，使之不容易产生裂缝。

（四）结构化设计中注重提高后张法预应力钢筋管道压浆质量

在道路桥梁结构中，钢筋起着至关重要的作用，一旦钢筋被锈蚀，建筑的结构就会面临瘫痪的危险。所以钢筋管道在压浆时要格外注意，保证其质量。

（五）在结构局部使用防腐材料

一般来说，钢筋混凝土中弯折处的钢筋是较为脆弱的，所以这一部分需要特别保护，一般会使用防腐材料作用于弯折处，以防止弯折处的钢筋被轻易腐蚀。

三、结构化设计在道路桥梁防水设计中的一些应用

对于道路桥梁设计来说，自然环境对结构的影响是需要考量的一个方面，比如在雨天，雨水对道路桥梁的侵蚀问题，这需要从三个方面考虑。第一、如何防止水渗入道路桥梁中。这需要在道路桥梁的结构上方铺设防水装置，防水装置一般采用密度比较高的混凝土，并且在其中安置钢丝网，目的是防开裂。当然，也可以采用其他材料，比如在其中添加渗透结晶材料等，都可供设计者选择。第二、合理安装排水管道。如何把路面上的积水排除，这也是结构设计需要考量的一个问题，设计者需要合理安排排水管的安置，同时还要注意防止水从排水管内渗出到混凝土中，对道路桥梁造成损伤。第三、防水层和道路桥梁主体要严丝合缝，不能轻易脱落，使道路桥梁主体暴露于外。

四、总结

综上所述，在道路桥梁建设的设计中，结构化设计是一个很有必要实施的方法。它可以合理有效地使用各类材料，使其物尽其用，建造出又经济又耐用的道路桥梁，使设计的道路桥梁在施工中更为可靠。随着国家现代化建设的发展，道路桥梁的建设在未来还将会作为国家基础建设的重点项目，所以道路桥梁建设的探索还需要走向更深入的方向。作为一名道路桥梁的设计者，结构化设计是必须掌握的一个方法。而在未来的道路桥梁设计中，结构化设计也会得到广泛的使用。所以，有关道路桥梁建设的设计者和施工人员，一定要熟练掌握结构化设计的设计理念和施工方式，为未来的道路桥梁设计的创新和发展打好坚实的基础，以及为现在的道路桥梁建设做出应有的贡献。

参考文献：

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（作者单位：苏交科华东（浙江）工程设计有限公司）