道路桥梁设计中结构化设计的具体应用探讨

徐涛

摘  要：从某种意义上来讲，道路桥梁设计是影响整个道路施工作业质量的重要因素，一旦道路桥梁设计出现重大问题将直接威胁道路施工的质量和人们的生命财产安全。尤其是近年来，道路桥梁设计在施工作业中所体现出来的问题也越来越明显，这就要求相关部门必须引起足够的重视来加强管理，通过科学合理的道理桥梁施工设计来加强质量控制和确保人们的生命安全。下面文章则就道理桥梁设计中具体的实际应用进行重点分析和讨论，希望通过文章的论述可以为相关人员提供一定参考意见，并真正意义上推动我国道路桥梁作业的发展。

关键词：结构化设计;道路桥梁;设计;应用;研究

中图分类号：U412         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）14-0184-02

Abstract： In a sense， road and bridge design is an important factor affecting the quality of the whole road construction operation. Once there are major problems in road and bridge design， it will directly threaten the quality of road construction and the safety of people's lives and property. Especially in recent years， the problems reflected in the construction operation of road and bridge design are becoming more and more obvious， which requires the relevant departments to pay enough attention to strengthen the management. Through the scientific and reasonable reason bridge construction design to strengthen the quality control and ensure the safety of people's lives. The following article focuses on the practical application of the truth bridge design， in the hope that the discussion of the article can provide some reference for the relevant personnel and truly help promote the development of road and bridge operations in China.

Keywords： structured design; road and bridge; design; application; research

一定意义上来讲，质量问题作为影响道路施工作业的重要因素，也是关乎國计民生的重要因素。任何情况下都必须确保质量，对于道路桥梁施工作业而言也不例外。这就要求施工作业人员在实际施工作业过程中，尤其是在结构优化设计阶段就要充分考虑到质量问题，将质量因素融入至道路桥梁结构优化设计中，这样才能从根本上保障道路桥梁施工作业的质量，长久地促进我国国民经济建设的可持续发展。

1 结构化设计的意义以及原则

1.1 结构化设计对道路桥梁设计的意义

结构化设计在道路桥梁施工作业设计中所体现的重要作用是其他施工作业所无法替代的。尤其是近年来我国道路桥梁施工作业的快速发展，更是对道路及桥梁施工作业的质量提出了更高的要求。通过研究分析得知，在一些道路桥梁施工作业过程中因结构化设计不合理而出现的道路及桥梁开裂现象是比较常见的一种质量问题，施工作业人员在进行施工作业过程中并不能从道路桥梁施工作业的自身结构化设计进行研究分析，对其耐久性不能给予足够的重视。尤其是在传统的施工作业设计中，仅凭其经验进行施工作业设计而不能依据实际道路桥梁的承载力进行检测，这就使得设计的方案与实际施工作业不符，导致道路桥梁出现问题。随着道路桥梁施工作业的发展，传统的施工作业设计已经很难适应时代社会发展的需求，作为设计者必须将各种因素融入至道路桥梁施工设计中，通过合理建模，科学的研究分析才能设计出符合需求的施工设计，进而满足其施工作业质量。

1.2 结构化设计的原则

（1）均衡性原则。均衡性原则主要是指在道路桥梁设计中要注重整体桥梁设计的结构优化承载力，随着不同规模桥梁建设结构的变化，其承载力也要随之相应发生改变，以更好地适应桥梁施工设计的发展。只有严格按照均衡性的原则进行结构优化设计才能够确保桥梁负荷的一致性，且会在一定程度上减少材料的浪费，为其结构的稳定性奠定基础。

（2）合理性原则。在道路桥梁设计过程中，作为施工设计人员必须优先了解道路桥梁的承载力及施工作业环境，从实际角度出发进行施工作业的合理设计。不仅如此，还要依据设计的合理性对道路桥梁设计内部进行分析，确保道路桥梁设计的合理性。

（3）简约性原则。道路桥梁设计，从某种意义上来讲应更加注重其实用性。尤其是随着时代的社会发展进步，人们对其道路桥梁设计的实用性更加比较看重。所以，施工作业人员在设计过程中要尽量使得道路桥梁设计的结构化采取简约化的方式，降低材料成本。

（4）安全性原则。安全性是道路桥梁设计中比较重要的一个原则，尤其是对于工作人员而言，必须增强对道路桥梁结构设计的足够认识，在确保其整体安全稳定性的前提下，进行桥梁施工作业的承重力设计。

2 道路桥梁设计中结构化设计的具体应用

2.1 结构化设计计算模型分析

结构化设计计算模型在道路桥梁施工作业中主要体现在以下三种形式中：模型化结构、离散化结构、简化计算模型。这三种模型在使用过程中都在桥梁建设中发挥着不可替代的重要作用。下面则进行详细分析：

模型化结构：模型化结构重点突出的则是力学建模。因在道路桥梁施工设计中，必须通过前期的数学建模分析，针对桥梁施工作业可能出现的矛盾及问题进行规律性的研究分析，进而模拟出道路桥梁施工作业的实际施工作业情况，通过这种方式的模拟可以大大降低道路桥梁施工作业中可能出现的问题，对其实际施工作业有着重要的指导意义。

离散化结构：从某种意义上来讲，道路桥梁施工作业既是一个整体，也是多个独立结构的个体。所以在施工作业过程中要对整体质量进行把控，同时要对道路桥梁施工作业各细节结构进行合理分析，使其每个环节都能够达到质量要求并对下一个施工作业环节有一定的保障性作用，既相互影响又相互作用。

简化计算模型：通过对荷载及原材料的简化来完善道路桥梁施工作业。在结构设计过程中，通常情况下都会先采用假设性的材料对其理想施工作业进行参数分析，通过模拟出荷载的受力情况来判断道路桥梁施工作业设计的承载力，然后将这些数据进行整合。最后，将其运用到实际的结构化设计中，但是往往在进行结构化计算时并不能通过简化的方式来最大程度的将其呈现。所以在实际计算模型的过程中作为设计者要充分考虑到道路桥梁设计的各种因素，依据实际情况和以往的设计经验来简化桥梁的受力计算。此外，还要尽量减少对原材料的测试使用，要合理使用建筑材料，真正意义上通过简化的方式来制定出最符合道路桥梁设计的模型。

2.2 道路桥梁防水设计中结构化设计的应用

防水设计是道路桥梁设计中比较常见的一种应用，也是对道路桥梁设计质量有着重要影响的因素之一。在实际道路桥梁设计过程中必须做好防水作业，才能真正意义上保障道路桥梁设计的质量。从某种意义上来讲，防水作业也是影响道路桥梁使用寿命的重要因素。尤其是在软土路基或易受腐蚀的施工作业中，要求施工作业人员必须通过合理的设计并要求施工技术人员提升操作过程中的施工工艺来加强道路施工作业质量，防止渗水现象的出现。通常情况下，混凝体施工作业的平整性和安全性是重中之重;其次，要确保道路施工作业的延展性和抗拉性;最后，则是施工作业的排水性要符合设计需求。

2.3 道路桥梁混凝土施工中结构化设计的应用

混凝土施工作业材料作为道路施工作业的重要原材料，对其质量有着重要意义且使用广泛。尤其是在道路桥梁施工作业设计中，混凝土材料更是不可或缺。设计中必须确保混凝土的厚度，依据实际施工作业情况的不同，结合道路桥梁施工作业的使用寿命，做好混凝土厚度的结构优化。此外，混凝土厚度对桥梁使用的耐久性有着重要影响，是减少裂缝出现的重要因素之一，一旦混凝土经常出现开裂的情况，不仅要考虑到整体的施工作业成本，还要考虑到实际的施工作业安全。所以在结构化设计中，要求施工作业人员必须充分考虑结构钢筋设计可能出现的问题，避免裂缝的发生。

2.4 道路桥梁主梁设计中的结构化设计应用

相比较于整体式简支梁结构，装配式简支梁结构最为突出的特点就是能够将预制独立构件进行吊装和运输，然后在现场进行安装和拼接。同时，在实际的设计过程中实现机械化以及自动化的施工技术应用，不仅有效提升了施工人员的工作效率，同时还能够节省一定的施工材料，并且还不会受到天气方面的影响。主梁作为道路桥梁最为主要的承重部分，其设计形式一般分为箱形和T形，箱形结构的主梁主要被应用在应力混凝土结构中。除此之外，主梁的细部尺寸以及高度都需要结合相关的荷载计算方法进行确定，如果主梁的堆成布置以及梁身所受荷载呈现对称分布的情况，应该使用杠杆法来进行计算，同时也可以使用偏心受压的计算方式。两者相同点就是都会取最大内力值作为控制设计的標准，不过这并不能够作为主梁结构中各个截面的受力计算，主要由于从计算的原理上来看，其结构计算过程中存在着很多的不确定以及不安全的因素。

2.5 结构化设计在道路桥梁防崩施工中的应用

防崩技术在道路桥梁设计中体现在以下几个方面：第一，在道路桥梁施工中，要精准计算欲抛高度，避免不必要的调整;第二，将合拢段的高差控制在2～3cm;第三，钢筋加工过程中做好箍筋焊接闭合工作，固定骨架，然后与助板钢筋焊接在一起，避免道路桥梁底板的钢筋崩裂，同时还能降低造价成本，并保证钢筋的整体性;第四，在实际施工中，保证道路桥梁的管道间、管道与混凝土间有一定的距离。

2.6 结构化设计在道路桥梁加固施工中的应用

通常情况下，结构化设计在道路桥梁中主要是外预应力加固和桥面加固。这就需要施工作业人员在施工作业前必须充分了解道路施工作业的结构特点，根据实际施工作业情况进行加固方式的施工作业工艺，进而来增强道路桥梁施工作业的使用寿命。

3 结束语

从上面的研究分析得知，道路桥梁设计作为道路桥梁施工作业的重要因素，对其整个桥梁的施工质量及使用寿命都有着不可忽视的重要作用及影响。所以要求施工作业人员在进行施工作业时，必须充分重视道路桥梁设计，尤其是结构化设计在施工设计中的稳定性。可以通过不断学习及借鉴国外先进的结构化设计方案结合我国实际桥梁施工作业现状，来提升道路桥梁设计质量，一定程度上不仅仅可以降低成本，更对道路桥梁的长久使用有着重要意义。

参考文献：

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[3]郑远彪.浅析结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].工程技术（文摘版）：229.