道路桥梁设计中结构性设计的应用研究

杨磊

摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，道路桥梁是当前社会生活中重要的运输载体，其建设质量直接影响当地经济的发展速度，因此道路桥梁的设计与发展受到了各行各业的广泛关注。在目前的道路桥梁设计方法中，结构化设计是非常重要的内容，良好的结构化设计不但能够全面提升道路桥梁的质量，而且能提高施工的总体效率。从整体上来说，研究道路桥梁的结构化设计对于城市建设的发展有着非常积极的意义。

关键词：道路桥梁设计;结构性设计;应用

引言

我国经济建设的进一步发展，极大地促进了我国道路桥梁工程的建设。道路桥梁不仅在方便人们出行方面贡献着巨大的力量，同时在促进交通运输业的发展方面也有着极其重要的作用。在这样的背景下，对于道路桥梁工程建设，人们给予了更多的关注，提出了更高的要求，要创造良好的路桥工程，首先要保证路桥设计基础工作的科学性。道路桥梁工程不仅工程量巨大，而且一般施工周期都较长，所受到的影响因素更多。为了保证道路桥梁工程建设具有更高的质量，做好其相应的结构设计工作意义重大。

1道路桥梁结构化设计的主要应用原则

1.1 合理性原则

道路桥梁在城市化建设过程中的作用越来越重要，因此在结构化设计的过程中应牢牢坚持合理性的原则，使设计结构更加优化。在桥梁结构的设计思路中，设计者应从科学的角度出发，尽可能地减少道路桥梁的总质量，对结构性能进行合理的优化。同时，在荷载的设计方面，设计人员应使用简单的方式来传递荷载，从而有效地平衡道路桥梁的整体承载能力。

1.2 整体性原则

要求在对道路桥梁进行结构设计的过程中，使整体结构能够充分地发挥优势，并用最低的成本来实现重要的目标，突出道路桥梁结构的整体特点，为后续的施工工作顺利开展奠定良好的基础。另外，还需要设计人员能够对道路桥梁设计工作充分关注，保持结构的稳定性，实现对整体结构的优化设计，从而能够达到提升整体结构承受力的目的，在保障整体结构的施工质量以及稳定性的前提下节省道路桥梁施工的成本。

1.3 可靠性原则

道路桥梁工程是事关城市发展以及过往车辆与行人生命安全的，因而在设计的过程中应保证道路桥梁的结构能够有效地扩大受力范围，同时还能尽可能地缩短传递路径，全面提高道路桥梁工程的质量。同时，道路桥梁的可靠性设计原则还应体现在结构与材料的可靠性设计中。随着我国材料技术的发展，不同的建筑材料有着不同的性能和使用范围，因此在道路桥梁的结构化设计过程中要处理好两者的关系，在保证良好的结构设计的同时尽量选用成本较低、质量较好，且绿色环保的建筑材料。

2道路桥梁设计中结构性设计的应用

2.1优化结构设计模型

在优化结构设计模型时，设计人员要科学选择设置方法。一是设计离散化结构，改善道路桥梁的整体性能，将结构的自由度转化为有限的自由度。因此，设计人员要充分研究道路和桥梁结构的应力，以确保结构的稳定性。二是模型结构设计，设计人员应从力学角度检查道路桥梁的静载荷，进行结构建模。三是材料和载荷的结构设计，设计人员要充分利用各种材料模拟道路桥梁结构，简化结构设计流程，显著提高设计效率。四是根据施工环境条件分析具体项目，节约项目建造成本，缩短项目周期，确保项目质量。

2.2科学的进行结构化计算

在进行结构化设计的过程中，设计人员必须要做好结构化设计方法选择，根据其方法展开结构环节的设计，并对其结构进行科学的计算，掌握数据规范施工。一般在计算结构化的过程中，设计人员会选择图解计算方法，此种计算方法主要运用纵横轴原理，在计算时通过横轴和纵轴标准确定任意两个变量，然后根据变量的变化情况进行图形的绘制，与此同时，还应结合变量函数不等式确定变量的数据，在计算的过程中，设计人员必须要做好坐标系的掌控，这样可以确定具体的结构位置，从而有针对性计算出目标函数的等值线和相对的目标函数值。此外，在展开在道路桥梁二维结构计算时，也应合理的运用图解计算和函数极值计算方式，这样可以通过进行等式设置的方式，了解设各项变量的变化情况，确定最终函数极值内容，做好结构设计方案。

2.3防水设计

在道路桥梁的设计过程中，防水设计也是非常重要的一环。如果道路桥梁工程的防水设计工作做得不到位，那么当道路桥梁工程投入使用后，必然会发生路面渗漏现象，导致道路桥梁工程的稳定性降低。这样需要花费大量的资源来进行养护，这样既影响了交通的便利性，并且还会造成大量的资源浪费。因此，在道路桥梁工程的实际设计过程中，需要着重进行道路桥梁工程的防水设计工作，从而使得道路桥梁工程的防水质量得到显著提升。为了确保将道路桥梁工程的防水设计工作做好，需要做好以下两个方面的工作：第一是需要對防水层的设计加以优化，对于道路桥梁工程路面的设计，都会进行一层防水层的设计，防水层的设计能够避免道路桥梁的内部结构受到自然降水、行车洒水等积水的破坏。因此，对于防水设计需要对相关的材料进行严格地挑选和控制，一般可以选用高密度的混凝土材料，从而使得道路桥梁工程的防水性能得到显著的提升。第二，考虑到混凝土在后期的使用过程中可能出现的开裂状况，可以适当进行支撑钢筋网的设计。

2.4混凝土设计

对于混凝土的设计，需要满足以下几点设计要求：第一，满足混凝土结构设计的耐久性。对于混凝土结构的设计，需要始终把混凝土结构设计的耐久性作为设计的第一重点。因为混凝土结构设计的耐久性，直接影响着道路桥梁工程最终的使用寿命。为了有效实现这一设计目标，消除道路桥梁工程设计过程中存在的安全隐患，需要严格控制水灰比、水泥用量，以做好道路桥梁工程的耐久性设计。第二，需要对道路桥梁工程的结构进行加固。在道路桥梁工程施工中对于混凝土材料的应用，裂缝问题是难以回避，同时也是必须解决的问题。一旦道路桥梁工程出现混凝土裂缝问题，会导致外界的污水和杂质渗入道路桥梁工程的结构中，这样不仅加快了混凝土结构裂缝的断裂程度，同时还会导致混凝土结构内部遭受腐蚀。因此，在进行混凝土结构的设计时，需要进一步加强混凝土结构中的配筋，从而使得混凝土结构的抗裂性能得到提升，最大程度地避免混凝土结构裂缝问题的出现。第三，需要对防腐材料进行科学、合理的配置。近年来，随着建筑市场的进一步发展，所供使用的防腐材料品种越来越多。这就要求设计师在进行防腐材料选择时，需要有长远的发展目光，对道路桥梁结构中的关键部位，如钢筋混凝土采用防腐材料设计在负弯矩区，从而使其耐久性得到显著提高。

结语

综上所述，道路桥梁是我国交通运输中的重要组成部分，在方便人们出行、确保出行人员安全方面有着重要的意义。因此，提高路桥工程的质量至关重要。在道路桥梁工程的设计过程中，结构设计有着巨大的应用优势。因此，作为相关设计人员，需要充分把握结构设计要点，结合实际工程确保结构设计方案的可行性、安全性与可靠性，为进一步提升道路桥梁工程的建设质量夯实基础，更好地服务于经济社会。

参考文献

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