道路桥梁设计中结构化设计的应用研究

刘双意

(中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070)

0 引 言

在目前的社会发展进程中，为了更好的满足交通运输系统的发展需求，我国对于交通工程的建设规模正在持续拓展，而道路桥梁在本质上属于整体交通工程当中的构成部分，保证交通工程的整体质量有着十分重要的意义。然而，由于受到自然环境以及施工等多种因素产生的影响，如果仍旧采用传统的设计模式则很难满足道路桥梁设计的基本需求。而与传统设计方式不同，结构化设计主要就是对目标方案展开综合评估，从而确定好目标结构的一种全新设计模式，在设计方式上主要就是面向数据信息流，相对于传统的结构设计方式来说，结构化设计是在对桥梁数据信息展开全面分析的基础上，从而优化所用的设计方案，以此来稳步提高道路桥梁的整体质量。

1 道路桥梁结构化设计的应用原则与要求

1.1 道路桥梁结构化设计的应用原则

首先是科学性原则，在道路桥梁的设计阶段中，保证整体设计的科学性有着十分重要的作用，这是由于道路桥梁设计过程中涉及到的条件相对较为混乱，有着较为显著的复杂性特征，如果设计人员在进行设计时并没有准确把握好现场的具体情况，就很难选择那些更加科学的结构化设计方式。所以，设计人员就必须要在结合实际情况的基础上，针对性的对道路桥梁展开优化设计，并在其中选择更加适合的道路桥梁结构，在合理搭配横截面以及道路桥梁结构的基础上，针对道路桥梁的结构展开更加科学合理的设置，逐步减少道路桥梁的整体重量，确保道路桥梁的结构可以在根本上得到优化；其次则是简约化原则，在针对道路桥梁进行设计的实际过程中，设计人员就要充分结合市场现场的具体情况来确定好桥梁的基本性质以及施工规模，这样就能够提前进行规划。所以，设计人员就应当尽量对设计内容展开简约化处理，避免道路桥梁由于规模较大而出现严重问题，这样不仅能够全面提高道路桥梁的安全性与稳定性，也可以确保内部与外部都处在一种均衡的状态中；最后则是综合性原则，在不同的地理位置当中，所采用的施工设计方式并不相同，这就需要在选择设计方式的实际过程中针对各方面内容展开综合了解，灵活掌握内部所采用的各类材料，在做好材料检测工作的基础上，结合实际情况来对材料展开深入分析，从而在明确道路桥梁基本受力目标与设计目标的基础上，提高设计内容的科学化与安全化特征。

1.2 道路桥梁结构化设计的要求

首先是科学性要求，在道路桥梁结构化设计的实际过程中，必须要保证科学规律，以此为基础来实现对于道路桥梁结构化的合理设计，还应当在后续设计阶段中针对道路桥梁的基本结构与横截面展开合理配置，还要在设计阶段中对桥梁所处的位置进行持续性的调整优化，明确桥梁结构的内力分布情况，确保桥梁的整体质量可以不断提升，确保工程项目结构的科学性可以稳步提升；其次则是连续性要求，在目前道路桥梁的设计阶段中，桥梁自身重量以及负荷重量都处在一种不断提升的状态，这就需要确保道路桥梁在受到各种强大外力影响时，受力面积逐步拓展，从而缩短力传递路径距离，所以，在桥梁结构的实际设计阶段中，对结构的连续性原则与要求展开综合考虑；最后则是整体性要求，在道路桥梁结构的优化设计阶段中，应当充分应用桥梁结构设计方面存在的优势，确保道路桥梁设计阶段中结构化具备更高的整体性，并且在设计阶段中不仅要重点提高道路桥梁的承载能力，也要重点保证工程项目的整体性，在节约材料用量的基础上，确保道路桥梁工程的施工成本可以逐步降低[1]。

2 道路桥梁结构化设计的重要性与特征

2.1 道路桥梁结构化设计的重要性

首先，道路桥梁结构化设计可以稳步提高结构化质量，这种结构化的设计方式，主要就是采用提升道路桥梁结构质量的方式，有效弥补传统设计技术应用过程中存在的各种问题，在采用结构化设计方式的实际过程中，其对于提高道路桥梁的安全质量来说有着极大的帮助，能够提升道路桥梁结构的安全性与稳定性。设计人员可以通过对应的软件系统来针对道路桥梁结构的耐久性以及承载能力展开深入分析，而后对设计技术进行合理应用，但在传统道路桥梁工程项目的设计阶段中，其还存在着一些较为显著的不足之处，这一点也与设计人员自身的综合素质以及专业水平有着极大的联系，通过结构化的设计方式，就可以弥补传统设计方式中存在的各种不足，以此来促进道路桥梁整体质量的提升；其次，结构化设计能够提升道路桥梁施工的可行性，设计人员应当充分结合道路桥梁的基本情况，合理采用当地的施工材料以及各类施工设备，这样就可以稳步提升道路桥梁结构的规范化特征，设计人员也应当针对道路桥梁工程结构的力学性能展开深入分析，从而提高力学数据信息计算的准确性，从而实现对于结构的优化改造[2]。

2.2 道路桥梁工程的基本特征

首先是整体施工工期比较紧张，市政道路桥梁项目，其大多都是在财政拨款的支持下才能够建设完成，为了在短时间内实现服务群众的主要目标，这也使其对于施工质量以及施工进度方面提出了十分严格的需求，这也使得整体施工建设时间相对比较短；其次，道路桥梁工程涉及到的施工环境也十分复杂，在市政道路桥梁工程的开展进程中，其内部的施工现场由于人员以及车辆的数量比较多，很容易就会出现施工场地过于拥挤的情况，导致周边的群众出现出行困难的问题。

3 道路桥梁设计中结构化设计的应用措施

在近年来的发展进程中，我国道路桥梁工程的建设数量呈现出一种不断提升的状态，而在这种道路桥梁数量持续提升的背景下，也要针对施工质量展开严格控制，通过结构化设计的方式来确保道路桥梁的质量能够得到预期中的效果。

3.1 防水设计模式

道路桥梁在本质上属于连接各大城市的主要基础设施，在针对其展开设计的实际过程中，相关设计人员应当持续提升设计结构的合理性，并提高对于荷载的分析力度，针对其中能够传递的荷载展开简化处理，这样就可以在根本上提升道路桥梁结构的整体承载能力。但其中需要重点关注的内容在于，道路桥梁结构设计中涉及到的内容相对较多，可以将整体工程项目划分成多个不同的设计环节，而防水设计在本质上属于道路桥梁结构设计当中涉及到的关键内容，这样就需要新一步提升对于防水设计的重视程度，以此为基础来稳步提升道路桥梁后续使用功能的安全性与稳定性，防止内部产生道路桥梁渗漏等严重问题。一般情况下，道路桥梁在防水设计过程中，通常道路桥梁当中的防水设计主要涉及到了防水以及排水这两方面内容，设计人员必须要逐步提高这两部分内容的设计水平，如果在防水或是排水部分出现缺陷，就会产生较为严重的积水问题，导致整体结构被逐步侵蚀，也会加大道路桥梁结构变形问题的发生几率。所以，设计人员就必须要做好道路桥梁的防水设计工作，在这种防水设计过程中，就应当科学合理的选择所用的防水材料，结合道路桥梁的基本使用环境与具体情况来选择对应的防水材料，还要对防水材料的使用加以规范，确保其能够充分发挥出自身所具备的作用，最后选择那些更加高效的粘结剂，防止防水材料在实际使用阶段中产生脱落等不良情况[3]。

3.2 混凝土的施工设计

在道路桥梁的结构化设计阶段中，内部涉及到的各大设计人员应当站在道路桥梁整体工程项目的角度上展开深入分析，并逐步提高细节部位的设计质量。同时，还要对道路桥梁施工所产生的经济效益与社会效益展开深入分析，设计人员必须要稳步提升道路桥梁结构的整体性，混凝土施工在本质上属于道路桥梁施工建设过程中涉及到的重点内容，相关设计人员也需要严格遵循对应的设计方案来提升混凝土的施工效率与施工质量。在道路桥梁项目的实际开展进程中，应当将钢筋混凝土作为基础内容，还要逐步提升那些复合型材料的利用率，以此为基础来提升道路桥梁工程结构的稳固性。在针对钢筋混凝土结构进行设计的过程中，其中涉及到的各大设计人员应当针对结构的耐久性展开综合分析，确保在后续施工建设阶段中不会出现偷工减料等行为，还要提升对于混凝土配合比的整体控制力度，大幅度降低各类外部因素对于混凝土结构所产生的不良影响，确保混凝土结构的牢固性与承载能力不会受到影响。而在后续开展设计工作的过程中，相关设计人员还要重点提升整体结构的抵抗能力，针对钢筋保护层的厚度展开合理调整，确保钢筋的保护力度可以稳步提升。并且结合混凝土结构的不同使用位置，工作人员也必须要针对保护层的厚度展开合理计算，充分发挥出保护层自身的最大作用，还应当针对钢筋比加以优化，在混凝土结构施工过程中引导设计人员对结构的整体承载能力展开综合考虑，以此为基础来提升配筋比设计的合理性，保证钢筋混凝土结构有着更高的稳定性[4]。

4 结 论

综上所述，在目前交通运输事业高速发展的背景下，道路桥梁作为一种基础性的交通运输设施，必须要保证其基本的安全性与适用性。因此，这就需要采取结构化设计方式来代替那些较为传统的设计方式与设计理念，而在道路桥梁设计过程中采取结构化设计，其不仅具备着较高的应用价值，也能够提升道路桥梁工程的经济效益与社会效益，降低整体施工成本，使得道路桥梁工程的整体质量可以稳步提高，并结合环境情况以及道路桥梁的基本需求来进行针对性设计。