结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究

张丹

摘 要：随着我国交通工具数量逐渐增多以及道路桥梁使用年限不断降低，如何提高道路桥梁的使用寿命成为道路桥梁工程需要考虑的重要问题。本文主要讲述了结构化设计的意义与原则，并从结构化设计在道路桥梁中的作用入手，对道路桥梁结构化设计具体应用方法进行讨论，希望能为相关专业研究提供参考依据。

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：1003-5168（2018）29-0118-02

Abstract： As the number of vehicles in China gradually increases and the service life of roads and bridges continues to decrease， how to improve the service life of road bridges has become an important issue to be considered in road and bridge engineering. This paper mainly introducesd the significance and principle of structured design， and started from the role of structural design in roads and bridges， discussed the specific methods of road bridge structure design optimization， and hoped to provide reference for relevant professional research.

Keywords： structural design;road bridge;design application

改革开放以来，我国道路桥梁工程发展迅速，其作为我国交通运输系统的核心要素，为我国经济发展作出了巨大的贡献。随着现代化进程的不断深入，道路桥梁建设规模不断扩大，施工难度也在逐渐加大，因此对道路桥梁结构化设计进行研究是非常重要的。

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

在道路桥梁传统结构设计中，相关设计人员最看重的只有桥梁自身的强度，结构设计考虑如何提高道路桥梁耐力与承重力。但是近几年，道路桥梁事故屡屡发生，大多数都是因为桥梁扭曲、开裂等原因，影响了桥梁的承重能力与使用性能。这表明传统桥梁设计虽然重视了桥梁的耐久度，却忽视了桥梁的使用极限。目前，现代桥梁设计越来越复杂，对桥梁的强度与耐用性提出了更高的要求，道路桥梁的结构化设计是在模块化程度与结构化设计的基础上发展起来的，对桥梁设计可以进行详细分化，从而有效提高桥梁的安全性与使用寿命。

1.2 结构化设计的原则

1.2.1 均衡性原则。目前，我国道路桥梁建设的力度与规模不断增大，桥梁负荷也随之提升。因此，在建设过程中要坚持均衡性原则，保证道路桥梁的各个部分都能均匀合理受力。只有遵循均衡性原则，才能缩短荷载传递路径，从而有助于道路桥梁的优化，避免材料浪费，为提升桥梁结构稳定性奠定基础。

1.2.2 合理性原则。在道路桥梁结构化设计过程中，要选择合理的桥梁结构，重视桥梁横截面以及结构的配置，充分体现出道路桥梁设计的科学性。此外，还要优化道路桥梁的内部结构，设计科学的桥梁结构。

1.2.3 简约性原则。随着时代的进步，道路桥梁设计呈现出简约化特点。这就要求在道路桥梁结构化设计过程中，既要保证设计路径的简化，而且还要均衡分散外部负荷。道路桥梁结构设计简约化，有利于桥梁结构强度的提升，降低材料成本[1]。

1.2.4 安全性原则。在道路桥梁结构结构化设计时，工作人员要合理利用结构化设计的优势，保证道路桥梁结构在过载情况下也有足够的安全性，提高道路桥梁的承重力，保障道路桥梁的质量与安全。

1.2.5 综合性原则。在道路强梁结构化设计过程中，设计人员要坚持综合性原则，使道路桥梁每一部分结构都能发挥应有作用。同时，要不断完善原有设计方案，综合所有因素，制订出最适合的施工方案，降低施工成本，取得好的经济收益。

2 结构化设计在道路桥梁设计中的应用

2.1 道路桥梁防水设计的应用

在道路桥梁结构化设计过程中，桥梁防水是关键，桥梁防水性与整个桥梁的质量及使用寿命息息相关。如果道路桥梁没有做好排水工作，那雨水就会聚集在路面上，进而雨水会渗入道路桥梁内部，侵蚀内部结构，使桥梁内部受到损坏，影响道路桥梁的正常使用。所以，在道路桥梁设计过程中要重视防水设计，采用防水效果较好的防水层。在选择防水材料时，选择密实性更好的材料，如使用与结晶材料混合的水泥或复合纤维混凝土，这样可以提高道路桥梁的防水性。

具体来说，要达到标准的防水层结构，要做到以下几点要求：第一，路面要具备很好地黏结性，没有起皮的现象;第二，混凝土要与路面的铺装统一;第三，要提升结构的抗拉程度与延展性，设计排水管道，减少雨水对道路桥梁的损坏;第四，要重视排水管道的设计以及排水管道的安装过程，避免因雨水渗漏对混凝体结构产生的破坏[2]。

2.2 道路桥梁混凝土施工设计的应用

道路桥梁施工的另一个重点内容就是混凝土施工，利用结构化设计能有效地提高混凝土施工质量。施工人员可以用钢筋混凝土代替传统的混凝土，在施工中，要设计钢筋混凝土保护层，防止外界因素对混凝土的腐蚀，从而延长钢筋混凝土的使用寿命。

很多道路桥梁事故原因都是施工人员没有按照要求进行混凝土施工，存在偷工减料问题，致使道路桥梁的布局不合理。所以，要想提升混凝土的耐久性，就要对混凝土進行合理的配比。此外，在混凝土施工的结构化设计中，施工人员还要增强构造配筋，否则混凝土就会损坏或者开裂，造成雨水渗入，破坏道路桥梁内部结构，导致事故的发生。所以，在混凝土设计中，要增加构造配筋以对混凝土的开裂问题进行控制，增加混凝土的抗裂缝能力。

2.3 结构化设计在道路桥梁防崩技术施工中的应用

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[3]。

2.4 结构化设计在道路桥梁加固施工中的应用

结构化设计广泛应用在道路桥梁加固施工中，施工人员要尽量改善道路桥梁的结构性能。一般有两种方法，即体外预应力加固与桥面补强加固。在施工之前，要充分了解该工程施工结构的特点，然后根据施工特点选择合适的技术，最大程度地提升混凝土的承重力，从而增加道路桥梁的使用寿命。

3 结构化设计在道路桥梁设计中的应用实例

在道路桥梁设计过程中，设计人员要将结构化设计放在关键位置，要根据施工的具体情况灵活运用结构化设计。设计人员必须根据实地情况，精准计算预拱度，尽量减少施工中的调整次数，利用横隔板减少底板承受能力，科学设计道路桥梁底板。以立交桥的设计为例，在设计过程中，设计人员要利用结构化设计，合理设计桥梁的桥头搭板，分析各方面的影响因素，准确计算数值，调整搭板的长宽高，使设计更加科学。此外，设计人员还要利用先进的信息技术手段，简化设计流程，提高计算结果精确度，使之更加符合实际情况，保证施工顺利进行[4]。

4 结语

道路桥梁在我国经济发展过程中扮演着重要角色，其结构设计是一项非常复杂的工作。结构化设计在道路桥梁中的应用，能够有效提升我国道路桥梁设计的科学性和安全性，降低建设成本，促进我国道路桥梁设计的发展。在设计道路桥梁结构时，要根据实际情况进行观察、设计，选择最佳的设计方案，避免道路桥梁事故的发生。

参考文献：

[1]殷江波，黃红妹.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].黑龙江交通科技，2016（3）：102-103.

[2]邬建伟，樊海平.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].成功，2017（7）：26.

[3]谢晓亮.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].智能城市，2017（1）：85-87.

[4]郑鹏.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（24）：103.