浅析结构化设计在道路桥梁设计中的应用

文/冯治林 山东潍坊 261000

道路桥梁设计工作中出现的问题容易影响到工程的质量、安全和运营，结构化设计作为有效解决这些问题的重要方式，在道路桥梁设计工作中的作用十分显著。随着交通科技的不断发展，结构化设计将充分运用到设计工作中，不断提高道路桥梁的安全性能，有效延长道路桥梁的使用寿命。

1、结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则

当我们开展项目设计工作的时候，身为设计者一定要认真遵守如下原则。第一，安全原则，它同样是最为基本的原则。第二是适用性，它是我们设计的主要目的。第三，经济，该原则是设计的过程中必须认真关注的内容。在以往开展设计工作的时候，虽说从总体上来看设计措施和国家要求之间没有明显的不符之处，不过在具体的运行的过程中还是有很多的问题存在的，这严重的影响到项目的后续运行。

1.1 科学性原则

在开展项目施工工作的时候，一定要认真选择结构形式，以此来保证结构最优，保证项目合理。在总体构架保持不变的前提下，调节它的结构化方位，合理优化内在结构。此举会使得桥梁发生问题的几率降低，进而确保结构科学合理。

1.2 简约化原则

在设计的时候要避免结构过于繁琐，借助简化路径，确保力能够被合理的释放，进而增加结构自身的强度，确保材料用量降低，成本减少，更好的创造经济价值。

1.3 整体性原则

在开展优化设计工作的时候，要切实将它的优势发挥出来，只有这样才可以确保结构的总体性得以更好的体现。对于那些特殊的项目要着重关注，以此来确保它的稳固性高。借助总体设计，使得结构受力水平强化，在保证品质不受影响的前提之下，合理掌控桥梁建设过程中的耗损。

1.4 综合性原则

在开展结构设计工作的时候，要从材料以及结构两点上分析。首先，对于桥梁不一样的位置应该认真考虑使用何种材料，只有使用的材料正确了才可以确保结构合理，确保品质良好。其次，对于不一样的受力情况要具体分析，确保设计效果良好，实现我们的预期目的。

1.5 连续性原则

最近几年，我们国家的经济高速发展，此时无形之中使得交通量增加，使得道桥项目的总数变多，运行压力加大。在这种前提之下，要想保证项目的总体性良好，保证它的结构稳固，就应该在开展结构设计工作的时候，结合项目具体情况，确保结构能够具有较高的持续性。当道路桥梁结构在受力的情况下，使得受力面积被扩大，传输途径被适当减小。同时要拥有合理的结构、有效节约材料、施工过程足够便利等优势。在这一基础上，使设计好的道路桥梁结构具备连续性和稳定性。

2、结构化设计在道路桥梁设计中的应用

2.1 混凝土结构设计

混凝土结构设计是道路桥梁结构设计中的一项重要内容，必须要根据具体需求和混凝土作业规范来确定混凝土钢筋保护层的厚度，保证能够全面发挥保护层的功能，防止出现锈蚀、外露等问题。此外，还需重视混凝土结构的稳固性与耐久性。在开展道路桥梁结构设计过程中，首先需要科学选择混凝土材料，合理规划混凝土配比，尤其是明确水泥强度等级、用量、水灰比等参数，以确保整体结构的稳定性。其次，在设计过程中，还需将各类影响因素考虑在内，优化结构的机械性能，加强混凝土结构的抗裂性，尽可能降低裂缝的发生概率，以保证所设计出来的道路桥梁结构能与具体使用需求相符。

2.2 道路桥梁防水设计方面的应用

对道路桥梁使用寿命来说，防水是一项十分重要的内容，因此，在道路桥梁设计中必须要求做好防水设计。在道路桥梁防水层设计中，为了获取较为理想的防水效果，设计单位可采用结晶材料混合的水泥或密实度高的复合纤维混凝土，在混凝土施工环节中增加钢筋网，避免混凝土开裂，水分渗入。防水层结构设计中，除了应严格依据国家相关规定确保其抗拉强度、延展性等达到要求之外，还需要保证防水层和混凝土层之间具有较高的黏结性，以此避免剥离现象产生。

2.3 道路桥梁构造配筋设计

在道路桥梁实际使用时，混凝土通常会由于多种主客观原因所致而产生裂缝。一旦道路桥梁出现裂缝，这就为水分渗入到道路桥梁内部提供了渠道，进而诱发结构侵蚀情况，同时更重要的是会导致道路桥梁稳定性与安全性因此而大大降低。另外道路桥梁裂缝还会对行车舒适性、安全性构成影响。为了避免上述情况出现，道路桥梁结构化设计中要做好构造配筋设计。首先，设计单位要在充分结合道路桥梁规模和结构形式，在满足业主方要求以及国家规定的前提下，初步确定出构造配筋数量、结构形状等，随后基于成本合理性、构造安全性等要求通过计算机验证、专家审核等方式最终确定下道路桥梁最佳构造配筋设计方案，从而达到有效提升混凝土结构抗裂性能的目的。

2.4 防崩关键技术施工设计应用

防崩技术在结构化设计中的应用和体现，可从以下几方面进行说明：（1）桥梁施工中，要精确计算预抛高度，以此避免不必要的高度调整；（2）将合拢段的高差控制在2-3cm；（3）为了避免桥梁底板的钢筋崩裂，可以先在钢筋加工场焊接闭合箍筋，形成固定骨架，并和肋板钢筋焊接到一起，这样能有效地保证钢筋的整体性，并降低造价成本；（4）尽量避免施工中的误差并精确施工放样工作；（5）实际施工中，要保证桥梁中管道之间以及管道底部的混凝土具有较高的密实度。

2.5 在加固施工中的应用

施工中的技术人员要尽可能改善、增强道路桥梁的结构性能。一般情况下使用的两种方法有体外预应力加固和桥面补强加固方法。除此以外，在工程施工前还要了解施工结构构件的特点，并根据特点选择合适的施工技术，在最大程度上增强混凝土的初始应变。加固了道路桥梁的结构，在一定程度上有助于提高道路桥梁的使用寿命，有着重要的应用意义。

综上所述，道路桥梁设计中结构化设计的应用，要从实际工程项目入手，即在明确研究结构化设计现实意义的情况下，找出优化控制的方法策略。具体来说，就是根据不同的道路桥梁结构类型，确定最具效用的模型构建与设计计算方法。事实证明，只有这样才能将桥梁工程的混凝土结构设计、构造配筋设计以及防水设计的有效性充分发挥出来，使其能够服务于所处的道路交通网络环境，最终满足各行各业经济发展所提出的安全稳定需求。