結構化設計在道路設計中的應用研究

吳繼愉

摘 ?要：道路工程本身是地區經濟發展的基礎支撐，現階段經濟進步對交通運輸有非常強的依賴性，在道路設計中要面對的問題也是更加復雜，為了讓工程建設的與設計方案符合，保證道路的結構更加符合設計的初衷，需要保證設計方案的可靠性以及穩定性，對施工建設起到指導的作用，也是為經濟建設奠定一定的基礎。在道路設計結構化設計起到非常重要的作用，關系到道路設計的合理性以及科學性，也關系到設計方案整體的穩定性。

關鍵詞：結構化設計 ?道路設計 ?應用研究

中圖分類號：U442.5 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2019）05（a）-0051-02

1 ?道路設計過程中，結構化設計應用的方式及目標

在以往的工程設計中，設計人員是依據本身的經驗對工程展開設計，將最初工程設計方案確定下來，然后是工程的總體結構、道路結構的尺寸，確定施工的工藝以及施工材料等。要對工程整個的結構以及力學體系展開全方位的分析，然后實現對工程各方面的設計。還要對設計的可行性進行研究和確定，要結合道路工程的現場情況，對設計方案展開一系列的調整，在這種理念下設計出的工程方案，雖然是可以對設計方案在實際操作方面的安全性以及可行性展開全面的驗證，但其實也是無法保證設計方案與現場的實際情況是完全符合的。若是其中有一些情況與設計不符合，就要進行設計的變更[1]。在設計方案中一些細節上的內容，無非是滿足實際現場施工的需求，也無法滿足如今道路工程逐漸復雜化的趨勢。

結構化設計在道路工程的實際設計中展開應用，是非常好的一種思路，對優化道路設計是非常有優勢的，借助結構化設計的原理，對工程展開各部分的設計，將工程分成諸多的結構，展開細化設計。結構化設計與傳統設計是截然不同的，體現出的是結構化以及模塊化的特點，可以將工程設計的整個方案分成相互獨立并未具備單一功能的結構模塊，結構化設計的第一步是整體結合，然后結合結構模塊的劃分細化的設計，在結構化設計的實際應用中，可以提升道路施工整體的安全性，在工程投入到實際的使用中后，可以讓工程的壽命得到一定程度上的延長。因此對結構化設計展開應用是非常有優勢的[2]。

2 ?道路設計過程中結構化設計模型構建及計算方法確定

2.1 模型構建

在結構化設計的整個過程中，模型構建是非常重要的過程。首先是要進行離散化的結構化設計，這種結構化設計，是借助對工程整體的結構深入細化，可以將工程結構的無限自由轉變為一種有限自由，要對道路工程的整個結構展開細化的分析，確定整體的受力結構，然后保證受力分析的準確性以及科學性，對分析的過程進行適當的簡化。其次是進行模型化的結構化設計。模型化的結構化設計，就是從力學的角度，展開對結構的分析，這是從整體受力的角度對工程內部的受力情況展開全面化的分析，在結構化設計的實際開展中，設計人員要對各類的矛盾點進行妥善處理，同時要進行結構模型化的設計。再次是這種結構化設計的模式，可以讓結構化設計更加具體化，讓結構化設計的實際效率得到提升。最后是材料以及工程荷載的結構化設計，這種結構化設計的模式，是借助道路建設的各類材料，可以對結構實現適當的模擬，然后結合工程實踐方面的考慮，對結構化設計的實際過程進行適當的簡化，讓設計施工的整體效率得到提升。對結構化設計展開應用，需要在設計的過程中，設計人員借助大型的計算模型，從中適當選擇模型，這樣可以讓結構化設計的方案更加準確和高質量[3]。

2.2 計算方法確定

在工程設計中引入結構化設計，選擇合適的計算方法，要考慮到以下幾個方面。

首先是圖解計算法。這種計算方法是借助縱橫軸的原理，將其中的兩個變量作為縱軸標準以及橫軸的標準，然后結合變量實際的變化情況，可以在坐標系中建立一個圖形。結合變量主要是變量函數不等式，可以展開適當的計算。這樣可以在坐標系中，得到兩個變量圖形的約束區域，從而實現對目標函數的計算，就能得到等值線，然后得到目標函數值[4]。這種計算方式比較適合進行二維結構的設計計算，在結構化設計中是非常常見的一種。

其次就是函數極值的計算方式。這種計算方法就是在結構化設計的實際應用中，對變量函數的不等式，當成一個等式進行畫圖，從而求解變量，可以得到函數極值。這種計算的方式也是非常重要的。

再次是同態設計法。其實與函數極值的計算是有一定相似點的，基本上都是將會函數不等式轉變為一種等式進行畫圖，最終是對計算的空間目標進行縮小，然后讓計算的效率進行提升。相比于前兩者，這種方法在結構化設計中應用是更加廣泛的。

最后一種是網絡搜索。是將結構化設計中實際遇到的一些問題進行網絡化，要結合相關的規律展開變量控制，對這種方法展開應用，需要結合一個特定順序，展開合理的計算，從而讓計算的結果實現最優化。

3 ?結構化設計在道路設計過程中的應用

3.1 結構化設計在道路防水設計方面的應用

現階段在道路設計的實際開展中，防水層的結構化設計是非常重要的，防水層的結構化設計主要是選擇合適的混凝土材料，然后在其中加入適當數量鋼筋網。這樣的防水層的結構化設計，可以防止工程日后正式使用中出現裂紋，影響工程的質量。通常選擇的材料是復合纖維混凝土。這種材料可以將防水的效果充分發揮出來。在防水層的結構化設計中，要保證路面有足夠的粘接性，不會出現路面脫落以及起皮的問題，另外就是混凝土施工以及鋪裝施工需要進行統一，在施工后防滲結構具備一定的延展性以及抗拉強度。最后就是泄水管道，要注重設計的質量，尤其是安裝工藝方面，一定要進行合理的考慮。防水層的結構化設計主要是注重質量的問題，要取得防水的效果，并防止出現裂縫的問題。

3.2 結構化設計在道路混凝土施工設計中的應用

混凝土結構化設計的開展，首先是保護層厚度方面的合理設計，本身鋼筋混凝土是常用的一種復合材料，在道路施工中是非常常見的。混凝土結構上方要鋪設保護層，需要避免鋼筋被諸多的外界因素影響腐蝕。其次是要注重對保護層厚度展開嚴格的控制和設計，保證混凝土結構是不會受到影響的。最后是混凝土結構化設計要考慮耐久性標準，對后期施工的質量會造成直接的影響，還會影響工程的壽命，因此混凝土結構化設計中，要在設計方案中引入耐久性的考慮。

4 ?結語

總之，結構化設計被應用到道路設計中，是現階段道路工程提升設計水平的一種表現，與傳統設計相比結構化設計有著諸多優勢，企業在設計中引入結構化設計的方法，要加強對工程本身特點的考慮，同時結構化設計涉及到的問題也是非常復雜的，避免受到各類因素干擾。

參考文獻

[1] 張高.關于預應力施工技術在道路橋梁施工技術中的運用分析[J].四川水泥，2018（11）：32.

[2] 周海鵬.探析我國道路橋梁建筑施工中軟弱地基的處理方法[J].價值工程，2018，37（34）：235-236.

[3] 黃永超.道路橋梁項目現場施工管理的影響因素及防范對策思考[J].綠色環保建材，2018（10）：121.

[4] 尉帥帥，頓市偉.淺析道路與橋梁工程施工質量管理及成本控制[J].中國新技術新產品，2018（19）：114-115.