道路桥梁设计中结构化设计的应用研究

管文中，汪舟

（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430010）

为了满足交通运输的发展，我国一直都在不断扩大交通工程建设规模，而桥梁作为我国交通工程中的一部分，确保其质量具有重要的意义。但是由于受到自然环境、施工等各方面因素的影响，人们对于桥梁设计的要求越来越高，传统的设计方式已经无法满足当下的实际需求了。

与传统的设计方式不同，结构化设计是综合评估目标方案而确定目标结构的一种设计方式，其设计方法主要面向数据流。与传统的结构设计相比，结构化设计是在全面分析桥梁数据的基础上，充分考量材料、工艺以及每个部位结构，构建相关模型并进行计算，从而达到优化设计方案的目的，以此实现设计方案最优化。结构化设计主要目的是划分道路桥梁工程设计过程，随后将不同的设计过程和设计流程再进一步细化，指导设计人员逐步完善道路桥梁的结构化设计内容。

因此，结构化设计方式受到了众多设计者的青睐，得到了广泛应用，有效提高了桥梁工程的经济和社会效益。

1 道路桥梁工程设计所遵循的设计原则

1.1 科学性

在道路桥梁设计中，保障其科学性是极其重要的。这主要是因为道路桥梁设计涉及的条件较多，具有一定的复杂性，如果设计者没有把握好现场实际情况，就无法选择合理的结构化设计方式。因此设计人员要根据实际情况，有针对性地对道路桥梁进行设计，选择适合的道路桥梁结构，合理搭配横截面和道路桥梁结构，对道路桥梁结构科学设置内力分布，减轻道路桥梁的重量，实现道路桥梁结构的最优化。

1.2 简约化

在进行道路桥梁设计时，设计者要根据施工地段实际情况，确定桥梁的性质，确定施工规模，提前做好规划。因此，设计者要尽可能地使设计简约化，控制道路桥梁因规模过大而产生的问题，这不仅可以有效提升道路桥梁的稳定性，并且能够让其内外部都处于均衡状态，保证桥梁的稳固性[1]。

1.3 综合性

不同地理位置上施工所采取的设计方式有所区别，因此在选择设计方式时要对其各方面综合进行深入了解，掌握其相关材料，做好材料检测工作。根据实际情况分析材料，明确道路桥梁的受力和设计目标，让设计变得更加科学化、安全化、稳定化[2]。

2 结构化设计应用在道路桥梁设计过程中的作用

2.1 结构化设计方法

在确定采取的设计方法之前，首先要确定研究对象，并从整体到局部进行分析，这样既有利于设计者对局部进行优化，也能根据局部的情况不同做出针对性设计，从而保障整体和各个局部都符合要求，产生好的效果。因此，设计者要结合工程实际情况，明确每个部分的设计要求，同时要充分结合信息技术，掌握结构设计的真实信息，完善设计方案，为施工者提供科学数据依据，从而有效提升道路桥梁质量。

2.2 结构化设计的意义

结构化设计能够对所有设计模块进行有效整合，并将不同的设计模块进行优化配置，从而保证每个模块中都能够涵盖所有的设计内容。在道路桥梁设计过程中采用结构化设计，能够进一步优化设计过程、丰富设计内容、完善设计结构、解决设计问题。利用结构化设计方式提高道路桥梁工程施工设计质量，可以保证施工设计过程有序进行，通过模块之间的配合和优化，从而为后续的施工提供技术支持。

3 道路桥梁设计工作开展情况

传统的道路桥梁设计更多是对桥梁的雏形进行设计，并且对其结构和受力进行分析，再根据自身经验和工程需要进行设计。在工程建设时，要科学管理施工材料和布局形式，要对建筑主体的结构进行全面的分析，制定科学合理的施工方案[3]。在对主体结构进行力学性能分析时，如果发现质量合格，则可以直接选取相应的方案进行建设。这种传统的设计方式，无法对特殊条件下的道路桥梁进行综合评定，无法提高其结构的质量。

当下，道路桥梁的建设规模正在不断扩大，结构形式也变得更加复杂。以往的设计方式已经无法满足实际的建设要求，在实际应用时常常出现质量问题，因此急需对现有的设计方法进行改革，需要引进模块化设计思维，对每个模块都进行分析。结构化设计理念主要是对混凝土结构以及防水工程等项目，进行概要设计和详细设计，能够实现用结构图准确表达桥梁建设的实际情况，并且对后期的建设提供有力的指导。

4 结构化设计在道路桥梁工程中的实际应用

4.1 在防水中的应用

在道路桥梁的设计过程中，防水性是需要设计者充分考虑的，采用结构化方式，能够最大程度避免出现积水的现象，从而避免桥梁内部由于被水侵蚀而受到损坏，延长了其使用寿命。因此，设计人员必须在结构化设计方案中规划出道路桥梁工程的防水施工的具体工程。为了能够确保良好的防水效果，应该尽量采用好的防水材料，保证其排水功能的正常，避免出现渗漏、裂缝等问题。以我国南方地区为例，由于经常遇上连续的降雨，导致施工环境较为潮湿，因此，相关施工人员要铺设防水层或是隔水保护层等，根据不同的环境采取不同的防水设计方案，运用不同的结构化设计方法，保证道路桥梁具备良好的防水性。

4.2 在混凝土施工设计中的应用

在对桥梁混凝土施工设计时，采用结构化设计要充分从以下几个方面考虑：

首先，要充分考虑混凝土的使用时间，一般情况下，道路桥梁的设计时间、施工时间以及后续的管理时间短则几个月，多则几年，而后续的使用时间则长达十几年，甚至是几十年[4]。因此，如果材料的质量无法得到保障，那么对于整个工程而言就会受到严重的影响。在设计方案中，要将原材料的设计放在核心位置。

其次，要对混凝土的使用数量、使用情况、使用过程等进行周密的计算，然后再利用各种数据对桥梁整体进行分析。从另一个角度来讲，为了提高桥梁安全性和稳定性，可以在经过科学、周密的计算前提下增加混凝土结构的厚度。

最后，由于混凝土在搅拌、运输等过程中容易出现质量问题，尤其是大体积的混凝土极易出现裂缝或是破碎。因此，对于混凝土出现的问题，在设计方案中应该将其体现出来。相关的施工人员要根据设计方案开展具体的施工工作，为进一步提高道路桥梁工程质量提供保障。

4.3 在可靠度方面的应用

道路桥梁的可靠度指的是项目建设的稳定性、实用性和耐用性等特点。这就意味着相关设计人员要清楚道路桥梁在可靠性方面可能存在的问题，用结构化的设计方式去增强其可靠性。因此，相关技术人员要根据实际情况选择合适的建设方法，保证道路桥梁可靠性。在工程完成初期，如果发现其存在问题时，需要及时进行处理，避免对后期的使用产生影响[5]。另外，管理人员必须依照工程的设计方案来开展工作，有任何问题需要及时与设计人员沟通，从而更好地开展工程管理。

5 结语

综上所述，想要改善传统设计中带来的各种问题，需要及时采取结构化设计策略，对所有细节进行精化，提高设计工作的质量和效率。此外，还要保证结构设计的经济化、合理化以及可行化，确保桥梁工程的使用寿命，为人民安全出行提供应有的保障。