結構化設計在道路橋梁設計中的應用分析

王利強

（甘肅中恒工程咨詢有限責任公司， 甘肅 蘭州 730000）

0 前言

對于市政工程而言，在進行道路橋梁結構設計的過程中，首先要考慮如何提升道路橋梁的穩(wěn)固性，確保道路橋梁的質量提升。因此，對于道路橋梁設計方案的制定，設計人員需要隊現(xiàn)場環(huán)境做好調查，與此同時，也要結合道路橋梁的施工方案，設計人員要確保所設計的結構方案在一定程度上可以維護道路橋梁施工人員的安全，也要確保道路橋梁結構設計可以符合監(jiān)理部門的檢測，嚴格遵循結構設計原則，對結構設計方案進行優(yōu)化，為提升道路橋梁的穩(wěn)固性做出基礎工作。

1 關于道路橋梁中運用結構化設計的真實案例的研究

1.1 道路橋梁的基礎情況

該市在發(fā)生的過程中，交通壓力逐漸增大，為了緩解交通壓力，該市在發(fā)展的過程中開始對道路橋梁進行規(guī)劃，并逐步展開建設。在建設道路橋梁階段，該市的市政單位較為重視道路橋梁的結構設計。通過該市道路橋梁規(guī)劃方案可知，該市需要在市中心修剪高架橋，橋長39.5km，跨度最大為19.8km，車速在80km/h，抗震性能在7級。市政單位在展開結構設計時，則需要運用高駕結構設計方法，在施工之前，要對周圍的環(huán)境進行勘測工作，確保此工程對周圍交通運輸能減少影響，在優(yōu)化橋梁結構的過程中，市政單位還應做好道路橋梁成本造價，在保障質量的基礎上降低成本，這樣則可以在提升道路橋梁穩(wěn)固性的基礎上，創(chuàng)造一定的經濟效益，從而更好的發(fā)展[1]。

2 道路橋梁工程所遵循的結構設計原則

2.1 科學性

在對該工程展開研究的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，該工程設計人員在進行高架橋結構設計時所遵循的原則較多，其中確保結構設計科學性則是原則一致，對于在道路橋梁結構中運用結合設計方法，保障其科學性十分重要，這主要是受道路橋工程的施工環(huán)境的影響，該工程施工范圍較大，施工過程中涉及的施工條件較多，所以，施工程序存在一定的復雜性，如果設計人員沒有做好對施工現(xiàn)場環(huán)境的全面勘察和了解，則很難做好對結構設計的把握，并且也無法選擇合理的結構化設計方法。因此，設計人員需要根據道路橋梁真實情況，研究道路橋梁的施工特征，有方向的進行道路橋梁結構化設計方法的選擇，并根據結構設計要點，做好相應的結構配置，這樣才可以避免不良施工因素對結構設計產生影響，而這也充分說明，尊重科學性的原則進行結構設計的重要性[2]。

2.2 簡約化

在進行道路橋梁結構設計階段，設計人員需要深入研究該道路橋梁性質，根據該橋梁的性質，確定施工規(guī)模，這樣則可以做好對道路橋梁的規(guī)劃，所以設計人員需要尊重結構設計的簡約性原則，要能在一定程度上控制道路橋梁規(guī)模大產生的問題，這樣則可以讓道路橋梁結構的穩(wěn)定性提升，要盡可能的改善道路搶糧規(guī)模和改變橋梁的傳力路徑，有讓道路橋梁的內外部都能處于均衡的狀態(tài)，這樣道路橋梁才會產生積極的受力因素，保障橋梁的穩(wěn)固性[3]。

2.3 綜合性

不同的道理橋梁工程在施工時所采用的結構化設計方法存在一定區(qū)別，因此，要想讓結構化設計方法在道路橋梁結構中運用發(fā)揮更大的作用，在選擇結構化設計方法時必須要對其方法進行深入的了解，這樣則可以掌握其方法運用的程序以及相關的材料，讓結構設計材料也可以在道路橋梁結構中產生更好的穩(wěn)固作用，但值得注意則是要能避免結構化設計材料對建筑結構產生不良影響，所以，材料的檢測較為重要。而這也就指出，設計人員在進行結構化設計的過程中，必須要做好材料的研究工作，根據道路橋梁實際情況分析材料的特點，這樣在運用材料時則可以有針對性的提升道路橋梁的穩(wěn)定性，并且也可以明確道路橋梁受力方向和結構設計目標，此外，設計人員還應全方位的考慮如何提升道路橋梁的性能，在進行綜合分析的過程中可以從橋梁的結構，形狀展開研究，這樣則可以了解橋梁的承受的重量以及受力，從而有效的處理危險因素，讓橋梁設計結構科學性，安全性，穩(wěn)固性，并確保所承受的重力在一定的范圍內[4]。

3 關于結構化設計在道路橋梁設計中運用產生的作用分析

3.1 結構化設計方法

在研究結構化設計方法時，設計人員所要確定設計對象，并對設計對象從整體到部分進行分解，這樣則可以設計對象的每個部分都可以形成一個獨立的結構，這樣便于設計人員對設計模塊進行優(yōu)化，也可以根據模塊的情況進行相對應的設計，從而保證每個設計模塊都符合要求，最后將模塊綜合產生良好的效果。因此，設計人員對于設計對象的選擇，要能結合道路橋梁工程結構的情況，分階段有針對進行構件設計，對于每個結構設計部分都應明確設計的要求，并確定設計方向，與此同時，還應結合先進的科學技術采集信息，掌握結構設計的真實數據，這樣

則可以將其融入系統(tǒng)中，為設計人員提供科學的參考數據，幫助設計人員做好結構設計方案，從而有效的提升道路橋梁結構設計的質量[5]。

3.2 結構化設計運用的意義

在對以往道路橋梁結構進行研究時發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的結構設計存在較多的問題，但在實際運用時也具有較好的經驗，因此，現(xiàn)如今，市政單位在展開道路橋梁設計時則可以借助傳統(tǒng)結構設計經驗，對結構化設計方法進行優(yōu)化，要能根據道路橋梁結構設計要求，在設計方案時做好結構設計整體規(guī)劃，確定結構設計的大小，明確施工材料，這也就要求設計人員要進行現(xiàn)場施工環(huán)境的考察，這樣所設計的方案才會更加合理。此外，設計人員還應研究力學，考慮影響道路橋梁結構設計的不同因素，根據相關的知識讓道路橋梁結構設計更加科學化，設計人員才可以為市政單位提供安全可靠的設計方案，讓市政單位在施工時有效的增強道路橋梁的施工質量，為我國人們提供安全的出行環(huán)境[6]。

4 關于結構化設計在道路橋梁設計中應用研究

4.1 防水設計

對于道路橋梁防水結構的設計，設計人員必須要增強防水結構設計，這主要是因為在施工的過程中經常會遇到雨季，如果道路橋梁的防水性能較差，則會影響橋梁施工的進程，從而延誤施工時間，這樣不僅會造成工程質量下降，并且也會給市政單位帶來經濟損失的困擾。因此，要能做好防水結構設計。對于道路橋梁防水結構設計，設計人員可以將其分為兩個方面，一方面是防水工程，另一方是排水工程，對于防水工程的結構設計應做好預防水澇工作為主，排水工程則應注重如何解決水澇問題，這樣在雨季時市政單位在預防的基礎上，規(guī)范的施工建設道路橋梁工程，而在暴雨季節(jié)時也可以及時解決水澇災害。否則一旦道路橋梁被水澇侵蝕，道路橋梁的結構則會缺失穩(wěn)固性，進而存在安全隱患。所以，設計人員在進行防水結構設計的過程中，則應優(yōu)化防水設計方法，嚴格根據相關數據圖紙合理的進行道路橋梁防水結構設計，確定防水結構設計的模塊結構圖，讓結模塊結構圖的深度和寬度都符合要求，此外，要做好防水工程的部分分解，將其模塊進行獨立的設計，這樣則可以確定施工范圍，也可以明確施工類型，便于施工單位做好對施工材料的采購工作。在進行防水結構設計階段，還應考慮如何具體的展開防水結構優(yōu)化，對于混凝土的運用，設計人員應做好延伸性的分析，要能讓其結構的穩(wěn)固性增強，降低雨水對路面的損害。對于排水管道和集水管道的設計，也應根據實際施工情況，要能科學的進行透混凝土構件、路橋結構設計，這樣才可以有效的提升整個防水層的使用效果，確保道路橋梁結構的穩(wěn)固性的提升[7]。

4.2 恰當的運用多種結構化模型

多種結構化模型的運用，設計人員需做好計算模型的構建，要能結構道路橋梁的參數，確定結構指標，根據指標規(guī)范的施工，從而有效的增加道路橋梁的施工水平。離散化結構作為多種結構化模型其中的一部分，在展開結構設計時，設計人員可以合理的運用，此種方法能讓結構模型更為自由化，并且在轉換的時不受顯著，所以，此種結構化模型較為受歡迎。而且在運用此種結構話模型階段，設計人員也能有效的結合相關的力學，這樣則有助于掌握結構內部規(guī)律，并做好結構處理工作，從而降低結構問題，讓結構受力更加良好，這對于提升道路橋梁施工質量具有一定的促進作用，設計人員應對其增強重視[8]。

4.3 科學的進行結構化計算

在進行結構化設計的過程中，設計人員必須要做好結構化設計方法選擇， 根據其方法展開結構環(huán)節(jié)的設計，并對其結構進行科學的計算，掌握數據規(guī)范施工。一般在計算結構化的過程中，設計人員會選擇圖解計算方法，此種計算方法主要運用縱橫軸原理，在計算時通過橫軸和縱軸標準確定任意兩個變量，然后根據變量的變化情況進行圖形的繪制，與此同時，還應結合變量函數不等式確定變量的數據，在計算的過程中，設計人員必須要做好坐標系的掌控，這樣可以確定具體的結構位置，從而有針對性計算出目標函數的等值線和相對的目標函數值。此外，在展開在道路橋梁二維結構計算時，也應合理的運用圖解計算和函數極值計算方式，這樣可以通過進行等式設置的方式，了解設各項變量的變化情況，確定最終函數極值內容，做好結構設計方案。

4.4 合理的進行混凝土結構設計

混凝土結構設計不僅影響道路橋梁整體結構設計效果，并且也影響道路橋梁的質量，因此，對于混凝土結構設計，設計人員不容忽視，在進行混凝土結構設計的過程中，要能運用科學的方法以及實際施工方案，科學配置混凝土比例，這樣則可以增加混凝土的厚度，讓其在道路橋梁中起到良好的保護鋼筋的作用。在設計時，設計人員應根據實際情況做好材料的選擇，一般情況下，設計人員會選擇復合型的材料，這樣在運用時可以讓結構設計效果顯著增加，并且也可以在一定程度上降低鋼筋腐蝕的問題發(fā)生，這樣則可以有效的提升結構的穩(wěn)固性，并延長工程的使用期限。為了提升鋼筋混凝土的耐久性，在攪拌混凝土的過程中，還需要做好比例的配置，保障混凝土的質量，這樣既可以讓混凝土結構增加，也可以讓道路橋梁結構穩(wěn)定性增長。

5 結束語

總之，在將結構設計方法融入到道橋梁結構設計的過程中，市政單位必須要增強對設計人員的指導，提升其專業(yè)設計能力和職責素養(yǎng)，讓對自身的工作負責，促使其主動對現(xiàn)場環(huán)境進行勘察，結合實際情況選擇科學合理的結構設計方法，并加強對設計人員的監(jiān)管。其次，還對結構設計圖紙和方案進行詳細反復的考察，不斷的優(yōu)化結合設計方法，這樣才可以讓結構設計在道路橋梁中發(fā)揮較好的穩(wěn)固性作用。市政單位必須要確定道路橋梁每個環(huán)節(jié)的設計要點都能具有較高的穩(wěn)定性，這樣則可以讓道路橋梁整體結構穩(wěn)固性增強，所以，對于施工過程也要做好相關的質量管理，這樣才可以保證結構設計能得到被運用到實際情況中，提升道路橋梁的質量。