浅谈结构化设计在道路桥梁设计中的应用

戴晓东++戴剑平

摘 要：随着科学和信息技术的不断进步，近年来我国在积极进行道路桥梁建设的过程中，对道路桥梁设计提出了更高的要求，各种先进的设计理念和方法被应用于道路桥梁的设计中，结构化设计就是关键设计方法之一，通过结构化设计，有助于安全性、经济性和适用性在道路桥梁中得以充分体现。鉴于此，该文从桥梁结构化设计的必要性入手，对桥梁结构化设计原则进行了全面分析，最后对道路桥梁结构化设计应用的要点展开了探讨，希望为我国相关领域的发展奠定一定理论基础。

关键词：结构化设计 道路桥梁设计 应用

中图分类号：U442.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0075-02

值得注意的是适用性、安全性和经济性是道路桥梁设计中的重要原则，定值设计法是以往我国进行桥梁设计过程中最常采用的方式，尽管该设计方法有助于实现相应设计规范，但是部分桥梁结构设计中的因素无法实现，最终导致道路桥梁设计与施工无法满足以上建设原则。结构化设计的产生和应用，极大地弥补了传统设计方法中的缺陷，在这种情况下，积极加强结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究具有重要意义。

1 桥梁结构化设计的必要性

在道路桥梁设计中合理应用结构化设计法，可以通过多种计算方法，最终确定最为科学的设计方案。在桥梁设计中，应用结构化设计，可以在设计阶段对各种桥梁建设过程中的不确定因素进行全面掌握，并及时采取有效措施解决各种影响桥梁建设的因素，最终提升桥梁工程的可靠性和安全性。

我国以往的道路桥梁设计工作开展过程中，编制设计方案的工作是建立在大量桥梁设计和建设经验的基础之上，通常情况下，选择桥梁材料、布置桥梁总体以及确定桥梁结构尺寸等方面共同构成了设计方案[1]。接下来，设计人员需要对道路桥梁的结构和桥梁力学进行分析，有针对性地修改设计方案。

而结构化设计在使用过程中，可以在分析结构的过程中构建数据流图，同时将其进行映射，构建软件体系结构。该设计方法注重模块化和信息隐蔽性，通常由两个环节组成，分别为详细设计和概要设计。前者需要进行道路桥梁的细化设计，主要设计方法为结构化程序设计；后者指的是整体设计软件系统，设计中需要对结构化设计法进行应用，将整个道路桥梁划分成多个系统，并对不同系统的功能进行确定[2]。从长远的角度来看，结构化设计已经成为道路桥梁设计过程中的重要设计方法之一。

2 桥梁结构化设计原则

2.1 连续性原则

现阶段，我国在进行现代化建设的过程中，加大了道路桥梁的建设力度，道路桥梁工程规模不断扩大，实际施工过程中的难度也有所提升，不仅增大了桥梁负荷，同时也提升了桥梁自身重量[3]。在这种情况下实施桥梁结构化设计，实现连续性是根本条件之一，只有在满足连续性原则的基础上，才能够不断扩大桥梁的有效受力面积，提升桥梁的使用安全性和稳定性，同时，在这一过程中还能够缩短桥梁在受力过程中的传递路径，这不仅有助于桥梁结构的优化，也有助于桥梁建设材料的节约，为提升桥梁工程结构的稳定性和连续性奠定了良好的基础。

2.2 科学性原则

在进行道路桥梁结构化设计的过程中，必须合理选择桥梁结构，设计人员应给予结构配置和桥梁横截面以高度的重视，确保科学性能够在桥梁设计中充分体现出来。在这一基础上，还应当有效优化桥梁的内部结构，促使重量在桥梁结构中得到有效降低，科学地展开桥梁结构设计。

2.3 简约化原则

在时代不断进步的情况下，我国在进行道路桥梁的设计和建设过程中，应努力实现桥梁结构的简约化。在实际设计中，要确保设计路径的简化，并构建简单的桥梁结构力，确保其可以得到及时传递，这样一来，桥梁就可以平衡地分散相应的外部负荷[4]。在简约化的桥梁结构设计中，有助于促进桥梁结构强度的提升，还可以有效地实现施工材料的节约，在降低工程成本方面拥有重要的功能。

3 道路桥梁结构化设计应用的要点

3.1 在道路桥梁防水结构设计中应用结构化设计

首先，在设计防水结构的过程中，必须促使物理性质在道路桥梁路面中得到充分体现，要想促使相關材料的粘结性得到保障，设计人员必须严格控制施工工艺以及材料的性质，只有这样，才能够保证实际施工以及道路桥梁的后期使用过程中，不会产生路面起皮的现象，更不会产生脱落的混凝土。

其次，在设计防水结构的过程中，平整的路面也是影响设计的关键因素之一。对混凝土施工环节进行科学的设计，必须从整体的角度出发来体现混凝土与路面之间的关系，只有这样，才能够促使平整性在防水结构中得以充分体现[5]。同时，整体性较强的道路桥梁防水结构，在实际施工过程中，相关施工材料必须呈现出较强的抗拉力和延展性，整体性较强的防水结构是建立在施工工艺科学合理的基础之上的。

最后，在设计集水管道和排水管线的过程中，必须提升规范性，在实际施工中，应保证各个环节的安装规范有序，严禁腐蚀、渗透等现象产生在混凝土施工和道路桥梁结构当中，只有这样才能够保证保道路桥梁结构的稳定性。

3.2 在道路桥梁混凝土项目设计中应用结构化设计

首先，在设计道路桥梁结构时，保护层在钢筋处的厚度必须引起设计人员的高度重视。设计者必须在严格遵守混凝土施工要求的基础上，从整体的道路桥梁结构条件入手对钢筋保护层厚度进行确定。只有保证这一厚度的合理性，才能够促使功能在钢筋结构中充分发挥出来，促使道路桥梁在使用过程中呈现出较强的安全性和适用性。

其次，将结构化设计应用于道路桥梁中，必须确保较强的耐久性体现在混凝土中，设计人员在日常工作中，应对各种型号的混凝土材料性质进行充分掌握，合理配比，对使用水泥的量、水泥的强度要求和水灰比例等条件进行严格控制，只有这样，才能够促使安全性和稳定性在道路桥梁结构中充分体现出来[6]。

最后，在将结构化设计应用于道路桥梁结构设计中时，设计者还必须对构造配筋设计给予高度的重视，在日常工作中，从形式、数量以及结构等角度出发，对配筋进行规范，促使抗裂缝能力在混凝土结构中得以提升，最终提升道路桥梁的使用性能。

4 结语

综上所述，近年来，在社会经济不断进步的前景下，我国加大了交通运输基础设施的建设力度，道路桥梁工程随之增加，工程规模也有所扩大。然而，要想实现道路桥梁工程的适用性、经济性和安全性，就必须不断地探索出更加先进的道路桥梁设计方法，结构化设计就是在这种情况下产生，并广泛应用于道路桥梁设计中的。目前，我国相关工作人员在将结构化设计应用于防水结构设计和混凝土项目设计中时，已经取得了良好的设计效果，对于我国道路桥梁建设领域的发展起到了促进作用。

参考文献

[1] 吴海军，陈艾荣.桥梁结构耐久性设计方法研究[J].中国公路学报，2014，17（3）：57-61，67.

[2] 倪章军，曹雪琴，朱金龙，等.城市轨道交通桥梁按极限状态法设计的建议[J].同济大学学报：自然科学版，2015，31（10）：1173-1177.

[3] 张为军，田野，覃兆平，等.桥梁用大截面FRP拉挤型材的结构设计与试验研究[J].玻璃钢/复合材料，2015（8）：119-124.

[4] 李维维，赵明微，张晓佳，等.桥梁结构设计课程课堂教学改革的深入探讨[J].黑龙江科学，2015（9）：206，209.

[5] 彭卫兵，任爱珠，徐峰，等.基于案例推理和神经元网络的桥梁知识的复用[J].计算机工程，2016，33（23）：202-204，207.

[6] 刘佳钰，张军.有关减隔震技术在桥梁结构设计中的应用浅析[J].城市道桥与防洪，2014（11）：99-101.