結構化設計在橋梁設計中的應用

翟 考

1 橋梁設計中應用結構化設計的重要意義

1.1 橋梁結構設計的必要性

結構化設計主要是對數據結構以及程序結構設計過程逐漸地進行編寫、細化以及審評的過程。在橋梁設計過程中合理應用結構化設計，能夠從多個角度對橋梁模型進行設計，根據項目的要求結合項目所在地實際情況（地質、氣象等）綜合分析，選出多個方案進行對比，然后從中選擇最為合適的一種設計方案。同時，還能夠對實際建設過程中一些不確定的因素進行有效的分析，然后科學地進行處理，以此來有效保證道路橋梁的耐久性以及安全性。在傳統橋梁的設計過程中，一般都是需要結合道路橋梁設計的經驗合理編制初始設計方案，內容主要包括橋梁的結構類型、材料選擇、結構尺寸以及橋梁的整體布置等。然后再進行橋梁結構以及橋梁力學方面的分析，最后再結合實際情況進行相應的修改完善。由此可見，傳統設計方法只能夠檢驗施工方案的可行性和安全性，并不能很好地滿足最優設計方面的需求。因此，科學應用結構化設計十分有必要。

1.2 應用結構化設計的重要意義

將結構化設計防范應用在橋梁設計中具有典型的模塊化設計理念，對于其中的每一個模塊而言，它們都是屬于相對獨立的個體，并且都具有屬于自己的獨特功能。在我國當前的橋梁建設過程中，結構化設計具體包含了概要設計以及詳細設計兩種方法，其主要通過結構圖將設計詳細地描述出來，不論是對橋梁設計還是發展來說，都具有十分重要的意義。

2 橋梁設計中結構化設計原則及具體應用

2.1 結構化設計原則

進行結構化設計，需要遵守以下原則：（1） 截面形式和材料選擇。在設計過程中，技術人員應對橋梁的承載力進行具體的分析，然后選擇合適的截面形式。在施工過程中，需要的材料較多，因此，對材料的質量有較高的要求，應盡量選擇的性能好、質量較輕的材料，可以盡量減少橋梁自重。（2） 在優化設計過程中，設計人員應重視橋梁結構分析，保證橋梁各個結構受力均勻，避免出現不均勻的情況，從而增強橋梁局部構件的承載力，橋梁造成偏載，使橋梁局部構件加速破壞，對結構整體使用壽命造成影響，對橋梁使用和安全造成隱患。（3） 明確各個部位的特點。設計人員應對橋梁各個部位構件的特點進行準確的分析，根據各部位構件在整個橋梁體系中的使用情況，制定合理的設計方案，從而不斷提高橋梁的整體性能。（4） 實現材料之間的配合。在橋梁建設中，結構和材料對橋梁工程有十分重要的作用，材料之間的匹配和自身質量直接影響結構的性能和安全。因此，在設計過程中應加強對材料性能的認知，優化材料之間的匹配重視對結構和材料的設計。

2.2 在防水結構設計中的應用

在對橋梁防水結構進行設計的過程中，需要從整體層面考慮，在保證結構合理性和可靠性的同時，關注橋梁橋面鋪裝的物理性質，通過合理的施工工藝提高橋面鋪裝的平整度。另外，要考慮防水結構在橋梁工程中的重要性，從設計需求出發，選擇具備良好延展性和抗拉強度的施工材料作為基礎，結合先進的施工工藝實現防水結構的整體性。另外，防水設施還包括排水管和集水管，應對其進行合理的布置，保證施工質量，避免在橋梁結構以及混凝土構件的位置出現腐蝕和滲透現象，從而保證橋梁結構的穩定性和安全性。

2.3 橋頭搭板結構化設計

橋梁設計中應用優化設計的方法非常重要，在實踐過程中，設計人員在掌握結構設計方法基礎上，還要結合橋梁的實際情況，科學的進行應用。例如在某橋梁項目中，筆者成功的將結構優化設計方法在橋頭塔板中應用，且取得的效果非常顯著。首先，在該方法應用時，先對塔板下填土厚度進行了計算，同時按照橋梁實際情況進行了調整，然后在這些基礎上，對塔板的長度與寬度以及厚度進行了相關的調整，最后還應用計算機輔助技術進行結構優化，這樣計算出來的結果就非常精確，數據也更加詳細化，同時通過軟件將橋梁的三維立體圖進行并合，通過該方式能夠全面的對橋梁的綜合性能進行分析，這對提高橋梁設計的效率起到很大的作用。

2.4 構造配筋的設計

在橋梁的施工建設工作完成投入使用的過程中，往往會受各種因素的影響，進而導致混凝土結構極易出現開裂的情況，對橋梁外觀以及整體的穩定性和使用壽命造成嚴重影響，同時雨水沿裂縫還會對其內部的結構進行嚴重的侵蝕，使得裂縫進一步擴大，造成混凝土破損，鋼筋銹蝕等病害。針對這種情況，應該采用結構化設計的方式，增強構造配筋設計，通過增加構造配筋的方式，對混凝土裂縫進行有效控制，增強混凝土結構的抗裂性能。

3 結語

綜上所述，橋梁工程比較復雜，常出現一些問題，因此，只有對出現的問題進行合理有效的解決才能進一步提高橋梁的質量，但是解決問題的關鍵是要充分利用結構設計，在橋梁結構的設計過程中，利用結構化設計不僅能有效提高橋梁的質量，而且可以使橋梁的經濟性和安全性得到進一步的保障。