結構化設計在道路橋梁設計中的應用

文/張新立 山東通達路橋規劃設計有限公司 山東煙臺 264000

1、結構化設計方法的基本概念

結構化設計方法具有自頂向下、逐層分解的基本特點，將設計對象分解成相對獨立的模塊結構，并對每個模塊進行進一步的分解與求精，再將每個模塊結構進行整合，最終得到整個設計對象的相關數據信息。結構化設計過程是提供給設計人員一組與被設計對象相關的設計原理與技術，用來幫助設計人員在模塊層次上區分設計的質量，是將有關設計對象的，已經被認證的大量歷史數據輸入到設計系統中，再從設計系統中得到設計對象的相應數據，這種方式是較為常見的結構化設計方法。在道路橋梁工程建設中，結構化設計把整個建設工程分化成不同的階段、不同的個體等，再根據當前道路橋梁的設計方向與技術要求，分析給出非常詳盡的數據圖表等，并在整個道路橋梁工程設計過程中，不斷對相應缺陷做出修改，讓道路橋梁工程設計不斷完善。

2、結構化設計在道路橋梁設計中的應用原則

2.1 科學性原則

在開展項目施工工作的時候，一定要認真選擇結構形式，以此來保證結構最優，保證項目合理。在總體構架保持不變的前提下，調節它的結構化方位，合理優化內在結構。此舉會使得橋梁發生問題的幾率降低，進而確保結構科學合理。

2.2 簡約化原則

在設計的時候要避免結構過于繁瑣，借助簡化路徑，確保力能夠被合理的釋放，進而增加結構自身的強度，確保材料用量降低，成本減少，更好的創造經濟價值。

2.3 整體性原則

在開展優化設計工作的時候，要切實將它的優勢發揮出來，只有這樣才可以確保結構的總體性得以更好的體現。對于那些特殊的項目要著重關注，以此來確保它的穩固性高。借助總體設計，使得結構受力水平強化，在保證品質不受影響的前提之下，合理掌控橋梁建設過程中的耗損。

2.4 綜合性原則

在開展結構設計工作的時候，要從材料以及結構兩點上分析。首先，對于橋梁不一樣的位置應該認真考慮使用何種材料，只有使用的材料正確了才可以確保結構合理，確保品質良好。其次，對于不一樣的受力情況要具體分析，確保設計效果良好，實現我們的預期目的。

2.5 連續性原則

最近幾年，我們國家的經濟高速發展，此時無形之中使得交通量增加，使得道橋項目的總數變多，運行壓力加大。在這種前提之下，要想保證項目的總體性良好，保證它的結構穩固，就應該在開展結構設計工作的時候，結合項目具體情況，確保結構能夠具有較高的持續性。當道路橋梁結構在受力的情況下，使得受力面積被擴大，傳輸途徑被適當減小。同時要擁有合理的結構、有效節約材料、施工過程足夠便利等優勢。在這一基礎上，使設計好的道路橋梁結構具備連續性和穩定性。

3、結構化設計在道路橋梁設計中的應用

3.1 混凝土結構設計

混凝土結構設計是道路橋梁結構設計中的一項重要內容，必須要根據具體需求和混凝土作業規范來確定混凝土鋼筋保護層的厚度，保證能夠全面發揮保護層的功能，防止出現銹蝕、外露等問題。此外，還需重視混凝土結構的穩固性與耐久性。在開展道路橋梁結構設計過程中，首先需要科學選擇混凝土材料，合理規劃混凝土配比，尤其是明確水泥強度等級、用量、水灰比等參數，以確保整體結構的穩定性。其次，在設計過程中，還需將各類影響因素考慮在內，優化結構的機械性能，加強混凝土結構的抗裂性，盡可能降低裂縫的發生概率，以保證所設計出來的道路橋梁結構能與具體使用需求相符。

3.2 道路橋梁構造配筋設計

在道路橋梁實際使用時，混凝土通常會由于多種主客觀原因所致而產生裂縫。一旦道路橋梁出現裂縫，這就為水分滲入到道路橋梁內部提供了渠道，進而誘發結構侵蝕情況，同時更重要的是會導致道路橋梁穩定性與安全性因此而大大降低。另外道路橋梁裂縫還會對行車舒適性、安全性構成影響。為了避免上述情況出現，道路橋梁結構化設計中要做好構造配筋設計。首先，設計單位要在充分結合道路橋梁規模和結構形式，在滿足業主方要求以及國家規定的前提下，初步確定出構造配筋數量、結構形狀等，隨后基于成本合理性、構造安全性等要求通過計算機驗證、專家審核等方式最終確定下道路橋梁最佳構造配筋設計方案，從而達到有效提升混凝土結構抗裂性能的目的。

3.3 道路橋梁防水設計

對道路橋梁使用壽命來說，防水是一項十分重要的內容，因為一旦防水設計做得不好，很容易導致水分滲透入道路橋梁內部造成鋼筋銹蝕，進而誘發路面開裂、結構受損等問題，因此，在道路橋梁設計中必須要求做好防水設計。在道路橋梁防水層設計中，為了獲取較為理想的防水效果，設計單位可采用結晶材料混合的水泥或密實度高的復合纖維混凝土，在混凝土施工環節中增加鋼筋網，避免混凝土開裂，水分滲入；防水層結構設計中，除了應嚴格依據國家相關規定確保其抗拉強度、延展性等達到要求之外，還需要保證防水層和混凝土層之間具有較高的黏結性，以此避免剝離現象產生；道路橋梁設計中，還需要根據各路段實際情況，科學合理地設計排水管道，這樣有助于積水快速排出路面，防止因浸泡滲水而影響道路橋梁的使用壽命及結構安全。

結語：

總之，最近幾年，由于經濟的高速發展，使得交通運輸的壓力不斷增加，道橋項目總數也在變多，無形之中使得道橋工程設計工作開始受到人們的關注。這主要是因為只有良好的設計，才能夠保證項目的品質良好，增加使用時間。筆者具體闡述了我們國家當前時期的道橋項目結構化設計相關的內容。我們堅信隨著經濟以及科技的高速發展，我們國家的橋梁設計工作一定會開展得更加順暢，結構化設計必然會在大范圍內推廣運用。

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