结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究

殷江波，黄红妹

(江西省九江市湖口公路分局，江西 九江　332500)



结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究

殷江波，黄红妹

(江西省九江市湖口公路分局，江西 九江332500)

摘要：道路桥梁是我国交通系统的重要组成部分，在我国经济发展中发挥着非常重要的作用。随着我国交通工具的数量逐渐增多，道路桥梁的使用寿命不如人意，如何提高道路桥梁的使用寿命引起了人们的高度重视。为了延长道路桥梁的质量，从道路桥梁的设计开始就要引起更高的重视，将结构化设计运用到道路桥梁的设计中，可以有效的提高桥梁的质量。

关键词：结构化设计；道路；桥梁

0引言

道路桥梁在桥梁建设过程中具有非常重要的作用，道路桥梁的设计是一个系统复杂的过程，需要同时考虑到桥梁的适用性以及施工安全，同时还需要有效的控制成本。使用传统方法对道路桥梁进行设计，虽然可以从最低的设计需求来满足人们的需求，但是对于桥梁结构的布局中的不确定因素就不能较好的描述，也不能有效的提高施工安全和施工质量，导致国内发生桥梁由于结构受损造成局部损害或者坍塌的事故，因此，将结构化设计应用到桥梁设计中势在必行。

1结构化设计的意义

在以前很长一段时间，在进行道路桥梁进行设计的时候往往最重视的是桥梁本身的强度，从而大大提高道路桥梁的承受力和耐力。但是从近几年发生的桥梁事故来看，很多桥梁都由于桥梁开裂、桥梁扭曲等桥梁构件受损原因对桥梁的使用性能和承载能力造成严重的影响，最终导致桥梁事故的发生。这主要是因为桥梁在进行设计的时候，虽然对桥梁的耐受强度提出了应有的重视，但是却没有对桥梁的耐久性或者说使用极限引起更高的重视。在传统的设计过程中，设计师往往非常重视桥梁的布局是否合理，但是却没有对桥梁进行严格的检测和维护。传统设计过程中，在确定了设计方案之后往往采用各种分析方法对设计结构的合理性和可行性进行检测，然后结合桥梁施工的实际情况进行适当的纠正。在这种方式下，虽然可以确定桥梁设计方案的安全系统和可行性，只能说明这个设计方案是可行的，但是却并没有选中最优的设计方案。随着现代桥梁设计的复杂性越来越大，对桥梁的耐用性和强度都提出了更高的要求。道路桥梁的结构化设计就是对桥梁设计不断细分，是在结构化设计和模块化程度的基础上发展起来的，将桥梁的设计看成一个模块结构，从而进行具体的设计，可以增强桥梁的使用寿命，提高桥梁使用的安全系统。

2结构化设计的原则

在结构化设计过程中，应该根据道路桥梁的负荷来考量桥梁的承重能力，选择最佳的截面形式。道路桥梁施工中会使用到非常多的材料，所以应该选择结构优良、重量较小的截面形式，从而减少对桥梁的压力。在进行设计的时候要注重桥梁的支撑力，保持支撑力的分布均匀，不仅可以减少材料的浪费，还能够更好的支撑桥梁。道路桥梁本身就是一个整体，所以在设计的时候要注重结构的连续性，增加整体结构的受力性。此外，在进行结构化设计的时候，要将材料和结构有效整合，受力加大的结构使用优质的材料，受力较小的结构可以使用质量合格的材料就好，从而实现结构和材料的最优配置。

3结构化设计在桥梁设计中的应用

3.1结构化设计在桥梁防水设计中的应用

在道路桥梁的设计中，桥梁防水设计是一个关键内容，桥梁的防水性能和整个桥梁的受用时间以及质量都息息相关。桥梁防水主要体现在做好桥梁的防水和排水工作，如果没有做好排水，雨水就会积压在桥梁路面上无法排出，如果长时间无法排出，那么雨水就会进入到道路桥梁的内部结构中，并对其进行侵蚀，从而使桥梁内部受到损耗，影响桥梁的正常使用。因此在桥梁设计过程中要重视防水设计。将结构化设计应用到防水层设计中，在进行防水设计的时候，首先要加强防水层的性能，因此在选择施工材料的时候，可以选择性能更优的材料，例如与结晶材料混合的水泥或者复合纤维混凝土，这类材料密实性更好，将其运用到防水层中，可以大大提高桥梁的防水性能。除此之外，在混凝土的施工过程中，也可以加入钢筋网，这样混凝土就不容易开裂，雨水自然不能顺利的进入桥梁的内部结构中。防水层的结构化设计中，是将混凝土设计和路面设计看成一个整体进行设计，这样就可以大大增强桥梁的粘结性，避免脱落现象的发生，同时可以保证结构的延展性和抗拉强度大大增强，并设计排水管道，减少雨水对路面的损害。

3.2结构化设计在混凝土施工中的应用

混凝土施工也是道路桥梁施工中一个重点内容，为了提高混凝土施工的质量，可以采用钢筋混凝土代替传统混凝土。钢筋混凝土是一种复合型的材料，在道路桥梁的设计中，需要对钢筋混凝土进行保护层设计，从而防止外界环境中的各种因素对钢筋混凝土的腐蚀，提高保护层对钢筋混凝土的保护作用，从而延长混凝土的使用寿命。将结构化设计应用到混凝土的保护层设计中，可以有效的提高混凝土的耐久性。很多桥梁事故的发生都是由于在混凝土施工中出现偷工减料导致道路桥梁的整体布局不够合理导致的。而在进行保护层的结构化设计的时候，要保证混凝土的耐久性，就要对混凝土进行合理的配比和拌合，如表1所示。

表1　结构混凝土耐久性要求

在混凝土的结构化设计中，除了要增强钢筋混凝土的厚度、提高混凝土的耐久性之外，还要增强构造配筋。在桥梁事故中，往往是由于混凝土出现开裂或者损坏导致的，正是由于混凝土结构出现破损，雨水等就会渗入到混凝土结构中，从而使出现裂缝的结构逐渐增大，最终导致混凝土的内部结构被侵蚀和腐蚀。因此在混凝土的施工设计中，要对混凝土的开裂情况进行控制，此时可以通过增加构造配筋来实现，可以的大大的增强混凝土的结构的抗裂缝能力。

4结语

将结构化设计应用到道路桥梁设计中，可以在降低设计施工成本的同时提高道路桥梁的施工质量，大大促进了桥梁设计的发展，提升了桥梁结构设计水平。在进行桥梁结构化设计的时候，应该对桥梁的实际情况进行分析，结合桥梁的实际情况选择最佳的设计方案，减少桥梁事故的发生。

参考文献：

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[3]王一． 浅析现代路桥设计中的结构设计应用[J]． 华东科技: 学术版，2014，12(9) : 106．

[4]吴明鹏． 探析道路桥梁设计中结构化设计的应用[J]． 城市建设理论研究: 电子版，2014，31(30):55-56．

Application of structured design in the design of roads and bridges

YIN Jiang-bo，HUANG Hong-mei

(Jiujiang City, Jiangxi Hukou highway Branch，Jiujiang,Jiangxi 332500,China)

Abstract:Roads and bridges is an important part of our transport system, it plays a very important role in China's economic development. As the number of vehicles gradually increased service life of roads and bridges is not satisfactory, how to improve the service life of roads and bridges has aroused great attention. In order to extend the quality of roads and bridges, starting from the design of roads and bridges will lead to greater attention to the structural design applied to the design of roads and bridges, can effectively improve the quality of the bridge.

Keywords:structured design; roads; bridges

中图分类号：U442

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)03-0102-02

作者简介：殷江波(1976-)，男，助理工程师，研究方向：公路与桥梁；黄红妹(1978-)，女，助理工程师，研究方向：公路与桥梁。

收稿日期：2015-07-29