结构化设计在道路桥梁设计中的应用

刘世杰

（山西航空产业集团有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

道路桥梁设计方案的科学性与其后续运行环节的稳定性存在直接关系，且道路桥梁工程建设效果也在很大程度上受到设计方案的影响。因此，相关部门需要加强对道路桥梁建设方案设计环节的关注，从而打造具有科学性与先进性特点的道路桥梁建设设计方案。在道路桥梁设计中应用结构化设计，对于提升道路桥梁使用性能具有积极作用，且可以有效减少传统道路桥梁设计中出现问题的概率，从而保障建设资源的利用率。因此，道路桥梁工程设计部门需要加强对结构化设计理念应用的关注，确保结构化设计模式的作用可以充分发挥出来，以提升道路桥梁建设质量。

1 结构化设计的内涵及其在道路桥梁设计中的应用意义

1.1 结构化设计内涵

结构化设计是指结构化分析所得出的数据流图转化为软件体系结构的方式。结构化设计可将整体道路桥梁设计环节分为不同阶段，并打造具有独立、单一功能的模块结构，同时可以以道路桥梁工程设计要求与实际情况为依据，详细划分设计内容，从而实现全面设计道路桥梁工程建设方案的目的。

同时，在结构化设计理念应用中，相关人员需要加强对设计图完整性的关注，使其与工程建设需求相符。传统道路桥梁设计环节中，设计人员主要借助自身工作经验与项目要求，规划设计方案，其中主要涉及建设材料应用、建筑结构分布、建设技术应用及建筑尺寸等内容。

此外，在结构化设计理念的应用中，设计人员可以深入分析设计方案的可行性。在建筑工程发展的过程中，设计人员的专业程度也在逐渐提升，且结构化设计在道路桥梁设计中的应用可实现优化其设计效果的目的[1]。

1.2 结构化设计在道路桥梁设计中的应用意义

首先，满足道路桥梁设计需求。在道路桥梁设计中应用结构化设计，可深入优化道路桥梁结构，从而保障道路桥梁建设质量，同时可以缩短施工周期，为实现建设目标夯实基础。参与道路桥梁设计的相关人员需具备充足的理论知识与丰富的实践工作技能，以有效满足道路桥梁设计标准要求，从而保障施工建设质量。

其次，与道路桥梁工程发展趋势相符。从技术角度出发，结构化设计属于模块化程序设计技术的种类，其中不同设计模块之间处于独立状态，因此，道路桥梁设计中结构化设计理念的应用标准较为严格。设计人员需要以自身工作经验为依据，详细规划建筑材料应用、桥梁结构规划等内容，且设计人员需要在深入分析桥梁结构的基础上，借助力学理论验证设计内容。此外，传统设计方法难以满足道路桥梁工程发展趋势，而结构化设计理念在道路桥梁设计中的应用可有效实现该模式，使设计环节与道路桥梁工程发展趋势相符合[2]。

最后，保障道路桥梁施工环节的可行性。结构化设计理念应用中，工作人员需要充分结合各种设计操作，确定最终的设计结构，且设计人员需要以道路桥梁工程实际建设需求为依据，选择道路桥梁建设结构，从而保障道路桥梁施工环节的效率，减少施工安全问题与施工质量问题。同时，设计人员需确保组件承载状态与道路桥梁建设要求相符合，并在检验设计方案安全性与合理性的过程中，优化道路桥梁设计方案，从而提升道路桥梁的各项使用性能[3]。

2 结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则

2.1 简约化原则

简约化原则是指在道路桥梁设计中应用结构化设计理念时，需要加强对结构复杂程度的关注，打造具有简约特点的道路桥梁结构，以保障道路桥梁力学性能可以得到充分发挥，从而在增加道路桥梁结构稳定性与牢固性的基础上，减少施工材料的用量、减少道路桥梁工程建设成本、提高建设资金的利用率，同时在保障道路桥梁工程建设质量的基础上，维护施工部门的经济效益。

2.2 科学性原则

科学性原则是指在道路桥梁设计环节应用结构化设计理念细化道路桥梁结构形式选择环节，充分发挥道路桥梁结构性能优势。

同时，在维持道路桥梁工程项目建设合理性与结构完整的基础上，不断调整结构位置，优化道路桥梁内在结构组成，从而进一步减少道路桥梁工程出现质量问题的概率，打造具有科学性特点的道路桥梁结构设计环节。

2.3 连续性原则

现阶段，随着各个地区之间贸易往来次数不断增加，交通运输系统的重要地位逐渐显现出来，交通运输行业压力也越来越大。基于此，在道路桥梁项目设计中应用结构化设计理念的过程中，相关人员需要加强对道路桥梁结构稳定性与耐久性能的关注，并结合工程项目实际情况，优化结构设计，打造具有持续性特点的道路桥梁结构，同时增加路面与桥面受力面积，合理规划施工材料用量，从而为道路桥梁项目的顺利开展夯实基础[4]。

2.4 整体性原则

整体性原则是指在道路桥梁设计环节中应用结构化设计理念时，充分发挥结构化设计理念的优势，展现道路桥梁工程结构的整体性特点。由于部分道路桥梁工程项目容易受到特殊因素的影响，因此设计人员需要重点分析此类特殊因素出现的原因，并在此基础上应用结构化设计理念，减少此类问题出现，以强化道路桥梁结构性能。

此外，在保障道路桥梁项目建设质量的基础上，需严格控制建设资源的使用。

3 结构化设计在道路桥梁设计中的实际应用

3.1 结构化设计在混凝土使用中的应用

混凝土材料是道路桥梁工程建设环节使用频率最高的建筑材料。受到不同道路桥梁工程建设要求的限制，混凝土材料的配比方案也具有差异性。结构化设计在混凝土使用中的应用要点主要体现在以下几个方面：

首先，设计人员需要以道路桥梁项目建设需求为依据，规划混凝土材料配比方案，从而确保混凝土材料的使用性能可以充分发挥出来。同时，在应用道路桥梁结构化设计理念的过程中，应加强对混凝土材料耐久性能的关注。从混凝土耐久性能入手，可以实现控制道路桥梁工程建设质量的目的。

其次，结构化设计在混凝土使用中的应用需开展针对混凝土材料抗压性能的检测工作，并借助检测数据明确混凝土材料强度值，且综合考虑混凝土材料浇筑速度、浇筑后续、振捣方式、振捣时间等多方面因素，以保障混凝土材料质量性能，且加强对混凝土材料相关施工技术应用阶段的关注，使结构化设计内容与实际施工情况保持一致。

再次，在结构化设计理念应用中，设计人员需要从结构整体性出发，优化混凝土结构，研究提升混凝土耐久性能的方式，并在调研周边环境与区域内气候条件的基础上，调整混凝土材料配比方案，明确混凝土配比中水泥灰材料、水的用量及配比后混凝土强度状态，从而贯彻结构化设计理念[5]。

最后，设计人员可以将混凝土原材料与相关混凝土施工技术作为参考，详细规划混凝土使用环节的流程与内容，保障混凝土施工技术的应用优势展现出来，从而为混凝土材料的正常使用夯实基础。

3.2 结构化设计在钢筋混凝土保护中的应用

钢筋混凝土是道路桥梁施工中的关键材料，可直接影响道路桥梁结构的承载力。钢筋混凝土材料设计不当可能导致道路桥梁在后期使用中出现坍塌或安全事故，因此，在结构化设计理念的应用中，设计人员需要加强对钢筋混凝土保护环节的关注。

同时，结构化设计在钢筋混凝土保护中的应用要点主要体现在设计人员可以将钢筋混凝土原材料的种类作为依据规划保护层位置，减少外界因素对钢筋混凝土结构表面完整性的破坏，从而避免钢筋混凝土材料出现锈蚀、断裂等问题。

此外，在气候环境较为恶劣的道路桥梁项目建设区域中，需要适当增加钢筋混凝土保护层的厚度，降低恶劣环境对钢筋混凝土的破坏能力，从而保障道路桥梁的使用性能[6]。

3.3 结构化设计在配筋中的应用

一般情况下，道路桥梁在后续应用中出现路面裂缝问题的概率较高，道路路面行驶安全性也会随之下降，且降雨会向路面裂缝区域渗漏，导致道路桥梁内部主体结构发生变化，而道路桥梁裂缝问题的出现与结构配筋设计之间存在直接关系。结构化设计在配筋中的应用需要相关设计人员重点关注配筋结构稳定性与安全性的问题，同时以预防路面裂缝问题为目的，在优化混凝土材料配比过程中深入协调配筋构造，不断提升混凝土材料收缩应力性能，避免道路桥梁路面裂缝问题的出现。

3.4 结构化设计在计算机技术中的应用

相较于传统的道路桥梁设计模式而言，结构化设计应用最大特点体现在计算机技术的应用中。

其一，在结构化设计中，设计人员可借助计算机技术对相关设计活动的具体内容进行规划，还可以通过设计软件打造道路桥梁项目三维设计模型，从整体性角度与综合性角度入手，对道路桥梁项目设计方案的科学化进行调整，以保障设计方案的可行性。

其二，在计算机技术应用中，设计部门需要建立健全网络基础设施建设，发挥计算机设备的应用优势，而设计人员需要培养自身信息素养。

其三，结构化设计模式中，相关工作人员可以将道路桥梁实际建设尺寸与建设原料为依据，调整三维设计模型中的相关数据参数，并将各个设计模块之间紧密结合起来，以减少出现设计不当的问题。

其四，设计人员可充分参考国内外优秀的设计方案，并借助高效的计算公式确定设计方案中相关参数，以打造具有科学性特点的道路桥梁设计活动，贯彻简约化设计原则[7-8]。

3.5 结构化设计在防水保护中的应用

道路桥梁本身处于露天环境下，随着时间推移，道路桥梁表面所受到的损害程度也会不断增加，如道路桥梁受到雨水侵蚀后内部结构稳定性会逐渐下降。因此，结构化设计模式应用中，设计人员需要加强对道路桥梁防水保护问题的关注，优化防水装置设计环节。

结构化设计在防水保护中的应用要点主要体现在以下几个方面：

首先，设计人员需要优先选择具有防水性能特点的混凝土材料，并在混凝土内部结构中安装钢筋网，提升混凝土内部张力。也可以选择包含结晶材料的复合型混凝土材料，对道路桥梁结构进行基础保护，以减少降雨对道路桥梁结构完整性产生的影响。

其次，设计人员需要高度关注排水管道与雨水管道设计问题，并以道路桥梁工程实际情况为依据实施管道安装工作，确保道路及周边水分可以及时排出，从而保障道路桥梁主体结构在运行环节的稳定性。

最后，在设计道路桥梁管道系统的过程中，应将管道结构与道路桥梁主体结构紧密结合，并在建设管道系统的基础上，增强道路桥梁各个层次之间连接性，以打造具有一体化特点的道路桥梁结构体系。

4 结语

综上所述，道路桥梁项目建设方案设计是整体道路桥梁建设环节的重点，且道路桥梁设计环节本身具有复杂性特点，设计方案的合理性与科学性会直接影响整体公路桥梁工程建设质量。

因此，设计人员需要积极学习建筑行业中先进的设计理念，明确认识结构化设计概念及其在道路桥梁建设中应用价值、应用原则，并从混凝土使用、钢筋混凝土保护、配筋、计算机技术及防水保护的角度入手，深入探究结构化设计在道路桥梁设计中的实际应用。掌握结构化设计理念的应用要点，打造具有科学性与可行性特点的道路桥梁设计，同时充分发挥结构化设计理念的应用优势，优化道路桥梁主体结构组成，可以减少道路桥梁在后续运行环节中出现安全事故问题的概率，还可以延长道路桥梁使用寿命，从而促进国家经济稳定发展。