道路桥梁设计中结构性设计的应用研究

陈杰武

【摘 要】新中国成立以来，我国国民经济呈上升趋势。随着国民经济的快速增长，对于交通运输的需求也日渐增多。经济发展带动的交通需求增长，直接影响我国道路桥梁的使用年限。道路桥梁的寿命问题引起了社会各界的重视，它不仅关乎国家经济发展，还关乎国民生命财产安全。文章针对社会热点，分析目前道路桥梁设计中存在的问题，提出道路桥梁设计中结构性设计的应用措施。

【关键词】道路桥梁;结构性设计;交通

随着现代化的发展，我国道路桥梁建设处于快速增长期，但是现阶段道路橋梁设计存在很多问题，盲目扩建行为就是其中之一。盲目扩建行为会引发道路桥梁事故，从而使我国公民对桥梁设计的安全性产生质疑。通过结构化设计的应用，可以很好地提升道路桥梁的防水性，用综合性的设计手段进行道路桥梁建造，以此避免道路桥梁建造中安全事故的发生。现代化的道路桥梁建造安全问题频发，为了避免这种情况的发生，需要对道路桥梁设计进行结构化设计创新，保证我国道路桥梁的安全性。

1 目前道路桥梁设计中存在的问题

1.1 盲目扩建

新中国成立以来，我国经济社会整体处于迅速发展时期。经济社会不断发展提高了人们的经济收入，随着人们购车、出行、旅游等需求的增多，对于交通运输道路要求越来越高。为了应对人民群众日益增长的道路需求，我国不断推进道路桥梁建设，新型道路桥梁迅速建设。但是在我国道路桥梁迅速建设的过程中存在一些问题，例如道路桥梁的盲目扩建。道路的盲目扩建，虽然给人民群众带来短暂性的便利，给相关地区带来短暂性的经济收入，但是盲目扩建的道路桥梁存在很多质量问题，长期负荷容易引发安全事故。因此，道路桥梁盲目扩建不仅是一项经济问题，更是危及人民群众生命财产安全的重要问题[1]。为了更好地满足人民群众日益增长的美好生活需求，必须及时解决道路桥梁盲目扩建问题。

1.2 事故频发

近年来，我国道路桥梁事故频发。2019年，江苏某地区一大桥突然倒塌，给人民群众造成很大的财产损失和人身安全危害。道路桥梁事故频发的原因主要表现在以下3个方面：一是相关地区的政府领导没有进行正确引导，未及时发现道路桥梁建设存在的问题。二是施工人员自身责任感不足，施工人员在施工过程中忽略了道路桥梁的荷载能力和使用寿命问题，没有对道路桥梁施工质量做出严格要求，导致事故发生。三是对道路桥梁过度使用。不同的道路桥梁有不同的荷载能力，道路桥梁上长期使用，超过荷载能力就会缩短使用寿命。表1列出了车辆荷载的相关内容。

1.3 公民对我国桥梁设计的安全性产生质疑

近年来，我国的道路桥梁施工建设呈现飞速发展趋势，中国桥和中国路也走上世界舞台，进入全球视野。但是在我国道路桥梁快速发展过程中出现的事故问题，让不少公民对我国桥梁设计的安全性产生质疑。为了重拾人们对我国道路桥梁设计安全性的信心，需要企业对道路桥梁设计进行创新[2]。通过结构性道路桥梁设计，可以大大增强我国道路设计的安全性，保证人民群众出行安全和国民经济社会的稳定发展。

2 结构性设计的基本概念

结构性设计在我国道路桥梁设计中的应用大大提升了我国道路桥梁设计的安全性。结构性设计就是在道路桥梁建设过程中，将道路桥梁进行分层设计。将道路桥梁由整体到局部进行贯穿式的构造和设计，使得道路桥梁的每个点组成的每个部分融会贯通成完整的道路桥梁工程。道路桥梁设计的各个部分都应该得到同等重视，只有道路桥梁各个建造部分有效结合才能形成最终的建造成果。

3 道路桥梁设计中结构性设计的应用

3.1 防水性设计

道路桥梁设计中结构性应用的首要应用条件是注重道路桥梁设计的防水性设计。防水性设计主要强调道路桥梁的黏结性，混凝土铺设与路面铺装的契合度，道路桥梁的延展性及排水管道的设计。

3.1.1 提升道路桥梁的黏结性，避免起皮现象

在结构性设计中，要注重提升道路桥梁的黏结性，避免起皮现象发生。通过结构性设计，在接触外界的过程中要考虑结构，将与外界接触的道路，以及桥梁所在的不同部分进行结构化区分。不同的结构内容，运用不同的防水性设计，从而避免道路桥梁起皮现象的发生。道路桥梁的黏结性能够很好地避免道路桥梁塌陷，在延长道路桥梁使用寿命的同时，保证人民群众的出行安全。

3.1.2 保证混凝土铺设与路面铺装一致

现代化的道路，桥梁建设要进行混凝土铺设。在过去道路桥梁铺设混凝土的过程中，往往会出现混凝土铺设与路面铺装不一致的情况。混凝土铺设与路面铺装不一致，会导致路面边缘高低不平，从而引发安全问题。而结构性设计着重强调混凝土铺设与路面铺装一致，大大提升道路桥梁建设的科学性，更有利于保障人民群众的生命财产安全，推动我国道路桥梁建设工程的现代化发展。混凝土铺设与路面铺装一致，既节约了道路桥梁铺装成本，又提升了道路桥梁铺装的经济性和有效性[3]。

3.1.3 提高道路桥梁的延展性

延展性关乎道路桥梁的排水能力和承载能力。结构性设计要通过结构性的科学分解，提升道路桥梁的延展性。在道路桥梁结构性设计中，要保证结构设计的一体性和科学性，提高道路桥梁的延展性能够避免铺装道路四周出现坑洼地带，更有利于提升道路桥梁建设的安全性。道路桥梁延展性拓展是保证道路桥梁建设安全的重要措施，只有保证了道路桥梁的延展性，才能更好地保证道路桥梁的承载能力，从而推动我国道路桥梁施工的技术性提升和创造性发展。通过技术创新，提升我国道路桥梁建设的现代化水平，保证我国居民的生命财产安全。

3.1.4 重视排水管道设计，避免雨水侵蚀道路桥梁

道路桥梁排水管道的设计是排水性设计的关键节点，道路桥梁排水管道设计可以尽量避免雨水侵蚀道路桥梁。道路桥梁老化因素，除了长期的重力承载之外还包括大自然对道路桥梁的影响。雨水对道路桥梁的侵蚀作用很大，如果不及时进行道路桥梁排水，长期的坑水积水会造成道路桥梁快速老化，甚至引起塌陷，从而引发安全事故。

3.2 整体划分，逐渐组合

结构性设计在道路桥梁中的应用，应整体划分，逐渐组合。道路桥梁的整体划分讲究将道路桥梁划分为单独的模块，然后进行单独模块组合。

3.2.1 整体划分成为单独模块

将道路桥梁建造进行图纸演化，然后细致地划分为单独的模块。道路桥梁单独模块建造非常重要，因为整体的道路桥梁建造过程是由各个单独模块组成。在道路桥梁建设施工过程中要重视整体划分，在前期设计时进行整体模块的单独划分，为后期的模块组合奠定坚实基础。单独模块在整体建造中发挥的作用非常强大，只有精确且科学地保证每个单独模块的科学性和合理性，才能为后期的整体结合奠定坚实基础。然而，单独模块的精致并不能决定最终道路桥梁建造成果的完美，这就需要在单独模块的逐渐组合部分下工夫。

3.2.2 单独模块逐渐组合成部分

单独模块的组合不是直接组成道路桥梁的整体，而是将单独模块逐渐组合成部分，这是一个由小变大的缓慢过程。结构性设计在进行结构分层的同时，要注重每个不同结构之间的联系与组合。单独模块的部分组成是桥梁道路建造过程的核心部分，每个合适的单独模块进行科学化组成，可以使道路桥梁最终建造的部分更具科学性和可行性。单独模块逐渐组合成部分单独模块，再逐渐组合成道路桥梁的整体。这种结构型设计，以小见大，从小到大，环环相扣，用最坚实的基础保证道路桥梁成品的质量和科学性[4]。

3.3 综合性设计

3.3.1 结构性设计原则

无论传统设计还是结构性设计，道路桥梁设计都不能忽视综合性设计的应用。结构性设计的原则之一就是进行综合性设计。在保证综合性设计前提下才可以进行结构分层和单独模块组合。道路桥梁建造始终以整体呈现，所以结构性设计以结构为重点，以综合性设计为原则。综合性设计不仅是对结构性设计在道路桥梁设计中应用的要求，更是对道路桥梁建造呈现最终方案的质量要求。道路桥梁最终设计的质量要求是外表符合现代化的美学要求，使用年限符合科学水平，做到投入与产出一致。

3.3.2 所需材料的选择与应用

针对不同的公路等级会有不同的汽车荷载等级匹配，根据汽车荷载选用不同的材料。对于道路桥梁建造所需材料的选择，不仅要保证其质量，更要保证所需材料与所运用部分的匹配度。高速公路和一级公路所使用的材料不一样，表2列出了有关公路等级和汽车荷载等级的匹配信息。道路桥梁建造不仅要满足其实用性与美观性，更要注重道路桥梁的质量和使用年限。所需材料的选择与应用直接影响建造道路桥梁的使用年限和质量。科学有效地选择材料，能够最大限度地延长道路桥梁的使用年限，保证道路桥梁的自我修复，保障我国公民出行安全，在满足人们出行需求的同时提升经济效益，推动我国道路桥梁现代化建设。

4 道路桥梁设计中结构性设计应用的优势

4.1 解决传统道路桥梁设计中的缺陷与弊端

道路桥梁设计中，结构性设计应用的优势非常明显。结构性设计在道路桥梁设计中的应用是现代化的选择，是科学的选择，能够有效地解决传统道路桥梁设计中存在的缺陷与弊端。传统的道路桥梁设计容易出现道路起皮、混凝土铺设与道路铺装不一致等情况，而结构性设计能有效避免这些情况的发生，提升道路桥梁建造的安全性，保障人民群众的生命财产安全。

4.2 保持道路桥梁设计的经济性和科学性

我国以往的道路桥梁建造往往要花费大量的时间和金钱，耗费大量的人力和物力，但是最终结果差强人意。采用结构性设计应用后大大地提升了道路桥梁建造效率，节约了道路桥梁建造成本，在满足人民群众现代化交通需求的同时还保证了道路桥梁设计的经济性和科学性。

4.3 数据图标展示，基本信息直观

过去的道路桥梁设计方法缺乏数据性分析，而结构化设计在道路桥梁设计中的应用最大限度地展示数据图标。运用科学设计与大数据相结合，以图表和数据的双重形式展示设计，以更直观的视角进行道路桥梁建造设计展示。

5 结语

综上所述，结构性设计在道路桥梁设计中的应用，有利于解决传统条件设计中的缺陷与弊端，同时保持道路桥梁设计的经济性和科学性，为我国道路桥梁现代化建设提供全新的建设方案。结构性道路桥梁设计相比传统道路桥梁设计来说更具科学性，能以更直观的方式展示道路桥梁设计方案的创新内容，推动我国道路桥梁建设事业创新性发展。

参 考 文 献

[1]韩厚正.BIM应用于桥梁设计的研究和实践[J].特种结构，2016（24）：465，463.

[2]茅蘇，张小英.结构化设计方法在网络设计中的应用[J].计算机技术与发展，1999（4）：13-16.

[3]李志文.国内公路桥梁设计中优化问题综述[J].重庆交通大学学报（自然科学版），1984，3（2）：107-112.

[4]谢来坤.公路大桥主桥设计中的BIM技术的应用研究[J].公路交通科技（应用技术版），2018（3）：196-198.