浅议结构化设计在道路桥梁设计的应用

文/ 朱明义　山东通达路桥规划设计有限公司　山东烟台　264000

1、开展结构化设计的原因简述

在以往开展桥梁设计工作的时候，人们的思想存在很多误区，比如过于看重它自身的强度，而忽略了它的持久性；看重强度的时候却没有意识到它的适用范围；重视结构布局的时候，忽略了维护工作的重要性，很显然这种错误的思想会导致结构存在很多潜在的安全问题。在以往开展设计工作的时候，一般是按照如下步骤开展的。首先，依据经验明确方案，此处牵扯到使用的材料以及构造和工艺等内容；然后，分析结构；第三，借助力学分析法进行结构设计，并且要结合具体情况不断修改。此法的缺点在于，只可以明确方案的安全性等要素，无法使得方案最为优化，不符合设计的发展所需，因此结构化设计理念就开始逐渐被人们所接受。结构化设计的方法一般是以从上向下细化、模块化及结构化等程序来发展起来的，总体来说是将设计看作一个单独且单一的模块结构，做具体设计及概略设计。通过分析可知，今后很长一段时间道桥设计工作将会朝着结构化方向发展，它是大势所趋，是目前最为优秀的设计方法。

2、结构化设计应用的优势

2.1　道路桥梁的传统设计方式

在传统的道路桥梁设计方式中，主要是依据已有的道路桥梁设计方式与设计经验，其中包括工程总体结构的设计、结构尺寸的设定、施工技术的适用、工程材料的选择等等。然后对当前道路桥梁工程设计进行对比，对道路桥梁整体结构的适用性和经济性进行科学合理的分析，最后再结合道路桥梁工程施工现场的环境、施工的具体流程，对设计方案做出相应的修改与调整。这种类似的、传统的道路桥梁工程设计方式有其一定的可取性，但是在工程实际应用过程中，会受到很多方面因素的影响，无法达到工程设计方案的最高水准，并且在对于一部分环境恶劣、结构复杂等情况下的道路桥梁工程设计时难度很大。

2.2　结构化设计应用的优势

随着我国经济的不断发展、科技力量的逐渐增加，在道路桥梁的工程技术与工程质量也不断得到提升，其中结构化设计给道路桥梁工程建设带来了很大的驱动力，结构化设计在道路桥梁工程中的应用帮助解决了传统设计方式中存在的缺陷与弊端，不仅是在工程质量与工程技术上有所进步，也在道路桥梁的适用程度与适用范围上有所进步，同时依然也保持着道路桥梁工程的经济性和科学性。结构化设计的运用方式具有便捷性、直观性、科学性等现代化标准。相较于传统的设计方式，结构化设计可以非常便捷的为道路桥梁工程建设提供先进的设计理念和设计方式，结构化设计通过数据图表的展示方式也显得更加直观，而结构化设计通过对历史道路桥梁工程的分析，对新的工程进行修改与完善，可见这种设计方式比传统设计方式更加科学合理。

3、结构化设计在道路桥梁设计中的应用

3.1　结构化设计中常用的解法分析

在开展路桥项目设计工作的时候，一般使用如下的几种解法。

3.1.1　网络搜索

该方法较之于别的方法来讲，更加直观易懂。具体来讲，它是把范围之中的问题合理的划分，此时它们就会以很多网格点的形式存在，而这些点分别对应一个设计，此时我们就可以依据设定好的规律以及步骤搜索了。使用该方法能够确保我们以最短的时间获取所需的网格点。在使用该方法的时候，先要将其中的一个变量固定好，然后依据从大到小的次序分析其他的变量，此时就可以确保全部网格点都能够符合规定，进而帮助我们更好的获取所需的数据，获得最佳解。

3.1.2　求解函数

假如想获知函数的极数值的话，就要把之前的不等式转变为等式，而且按照特定方法将其中的变量消掉，此举能够将目标函数转变为仅仅包含单一函数的等式，进而运算目标函数，此时就能够得知函数中的极限数值了，该方法的优势较为明显，因此被大范围使用。

3.1.3　图解

该方法的使用频率非常高，尤其是被大量的用到二维桥梁设计工作之中，在具体的设计的过程中其牵扯到两个变量。具体来讲，它是把一个变量看成是竖向坐标，另外的看成是横向坐标，结合两点就能够制作出有着特定约束性质的图形了。而且能够依次得出这两个界限被约束的范围，进而在这一范围内做出这一函数的等值线。这时设计者看到所做出的等值线和所约束范围的边线之间存在着相切的关系，并且这一目标函数就是等值线和范围边界的切点。

3.2　同态设计法在道路桥梁设计中的应用

把设计中原本的不等式约束变换成等式约束，这样做的主要目的是为了缩小设计空间的可行性。从总体上来看，该方法获取的解较之于原解有着很多不完善的地方，不过它仍旧被大量的运用到当前的道桥工程设计工作之中。这主要是因为在设计时使用此种算法的话可以确保运算更加简单。

3.3　结构化设计在道路桥梁设计中的应用实例分析

对于一个设计人员来讲，要想从总体上功能把控结构化设计的内涵，就应该认真分析它在桥梁工程中的存在意义。在开展具体的设计工作的时候，身为设计人员，要认真分析设计思想，合理使用计算方法。同时，还要结合项目建设时期的具体需要，合理运用结构化设计理念。

结语：

综上所述，道路桥梁的结构化设计应用相较于传统的设计方式有很多方面的优势，对我国道路桥梁工程技术有很大的帮助，也对我国道路桥梁工程建设有着非常显著的贡献，但同时也无法完全舍弃传统的设计方式，很多基础设计仍然要沿用到传统的设计方法。因此，想要在道路桥梁的结构化设计中取得更加傲人的成绩，就需要以传统设计方式为参考，结合现代化科技发展对道路桥梁结构化设计的应用，对结构化设计理念做出科学合理的创新。

参考文献：

[1]李艳晖.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].中国新技术新产品，2016（17）：67．

[2]王景成．浅谈在道路桥梁设计运用中常出现的问题[J].才智，2016（29）：44．

[3]赵婷婷，孙强．探讨道路桥梁设计的现状与改善措施[J]．城市建筑，2016（14）：239．