道路桥梁结构化设计要点分析

兰昌凯 刘兵

黔东南州交通勘察设计院 贵州 凯里 556000

引言

结构化设计是道路桥梁设计工作中所应用的一种具有专业特征的技术，为了确保结构化设计的实际效果，不仅要把握住设计原则，在设计工作的不同环节也要明确设计的侧重点。

1 结构化设计的总体概述

所谓的结构化设计，是指整体的设计工作开展都是在数据信息支持下进行的一种设计方式，在这种设计模式下，设计工作的开展在层次性和系统性上更强，这意味着整个设计工作的针对性和规范性同步得到了提高，这也是结构化设计在现代道路桥梁设计中得到广泛认可和应用的主要原因[1]。另外，从技术的先进性角度分析，结构化设计模式与传统的道路桥梁设计工作相比具有非常显著的技术先进性，这也是设计工作取得更好效果的重要原因。

2 设计工作开展的基本原则

对于道路桥梁工程来说，结构化设计方式的应用需要把握几项基本的原则，只有结构本身的设计工作有明确的目标和原则，进一步的具体设计工作才能更为有效地开展。

①完整性原则。这一点主要是指设计工作的开展必须全面考虑道路桥梁工程施工建设阶段和实际运行阶段中各个环节因素的影响。将设计工作看成是一个宏观上需要协同进行的工作，注重设计效果在整体上的呈现状态，避免单一地追求功能特征和安全保障，而使得整个项目的运行出现不平衡的现象[2]。另外，从实际应用的角度出发，结构化设计的完整性能够解决传统道路桥梁设计过程中，桥梁主体的承重能力局限性问题，达到提高承重能力，优化工程建设实际质量的目的。②协同性原则。所谓的协同性，主要是指设计过程中各个环节的协调和稳定运行，不同的设计阶段和涉及区域在具体的结构设计方式方法上都存在差异，所注重的设计侧重点和设计基数也有所不同。但在开展结构化设计的过程中，设计人员仍然要注重各个设计环节的协同运行状态。做好各个设计环节在实际应用中的功能衔接，确保设计技术的应用切实发挥应有的作用。③简洁性原则。关于简洁性原则的提出，不仅是为了给整体设计工作的开展提供一定的便利条件，更是为了降低整体工程设计的成本，而且简洁明快的设计形式从感官上来讲也更加具有美观性和实用性。是符合现代道路桥梁设计要求的一种设计模式。

3 道路桥梁工程结构化设计要点分析

基于设计工作的整体性要求，不同的设计环节都需要把握住相应的设计工作要点，一方面充分发挥出结构化设计的优势。另一方面也规范整体的设计流程。①注重前期的模型构建。结构化设计的背景下，整体设计模型的构建是进一步开展设计工作的必要条件。从结构化设计专业的角度上观察，现阶段能够用于道路桥梁结构设计的模型类型包括两种。一是离散型结构，即结合工程建设的实际要求。首先，将工程建设的设计工作分成不同的步骤和环节进行具体的划分，随后有针对性地开展各个环节相对独立的设计工作，对于不同的设计环节来讲，这种设计方式有利于提高每个不同的设计环节的精确性和有效性，但需要强调的是，在根据不同的环节进行相对独立的设计时，要注重各个环节的协调统一，为取得更好的整体设计效果提供保障。二是模型化结构。在应用力学的原理支持下，路桥工程的各个节点可结合整体的模型形式进行具体的分析和设计，按照不同的原材料类型，模型结构又可以划分为薄壁结构和钢架结构两种，对于不同种类结构的观察和分析，需要设计人员结合具体的设计图纸进行，图纸的显示状态更加清晰全面，便于设计人员对整体的设计效果进行观察[3]。②注重材料和荷载效果的观察设计。不同的原材料类型运用不同的设计方法进行设计，所取得的荷载效果有所不同。在设计工作开展的过程中，除了要从外形结构的角度对道路桥梁工程设计效果进行控制外，原材料的质量和相关参数水平的控制也是设计工作中需要重视的关键性问题。为了保证设计效果的有效性，在正式开展设计工作前，需要重点针对原材料的弹性指标和塑性指标进行检验和控制，具体来讲，需要在自由度无限的情况下模拟弹性与塑性效果。另外，设计中针对荷载情况的计算环节，需要实现计算流程本身的简化，一方面提高计算工作的效率，另一方面为计算结果的准确性提供更好地保障。从实际应用的角度上来说，这方面的设计要点把控对于提升道路桥梁工程的荷载能力，准确分析道路桥梁不同区域的受力情况有重要的作用。

4 结构化设计的具体应用分析

①应用于混凝土施工。混凝土施工环节是结构化设计工作开展中需要重视的一个核心环节。有了结构化设计的支持，混凝土原材料的裂缝问题就会得到有效的缓解。结构设计的具体实践中，可以通过强化配筋设计的方式提高混凝土原材料的强度，达到优化设计效果的目的。②应用于防水系统的设计。路桥工程的防水系统施工对于整个工程项目的稳定运行起着非常关键的作用。关于防水层的施工设计，应当本着整体性原则，提高结构设计的系统性。在防水层建设原材料的选择上，也应当重视其实际性能[4]。另外，防水设计中还应当对排水管道和排水环境进行合理的设计和控制，确保在不同的天气情况下，防水系统能够及时有效地发挥作用。

5 结束语

总体来说，道路桥梁工程的结构化设计工作有利于提升整个工程的设计水准和质量，需要设计人员结合实际把握好设计工作要点，并且同步考虑好设计方案的实施效果，最大化地发挥结构化设计的积极作用。