結構化設計在道路橋梁設計中的應用

萬 夢

（招商局重慶交通科研設計院有限公司， 重慶 400067）

0 前言

結構化設計是當前使用比較普遍的現代化設計方式，最開始該項技術應用于軟件結構設計方面，將其應用于道路橋梁設計中，能夠改變以往傳統模式下的設計思路，通過對數據流進行相應的分析和處理，能夠更好的把控道路橋梁在設計階段可能出現的各種影響，確保最終道路橋梁設計方案符合施工實際，同時對道路橋梁工程在實際施工期間的造價、結構性能優化方面起到相應的控制和支持作用，確保整個道路橋梁工程設計具有一定的安全可靠性和經濟性。

1 優化道路橋梁工程結構化設計的原則

1.1 科學性

在正式開展道路橋梁工程結構化設計之前，都是要求工程中相關設計工作人員，對橋梁結構所處施工環境、施工地址以及施工地形條件等方面因素進行全方位考查，根據道路橋梁的特征來選擇符合其應用結構進行設計。關于結構化的設計重點，主要在于橫截面部分，對于這部分的設計要重視結構配置在其中的重要性，另外還要將所有可能會對道路橋梁結構設計產生的影響的因素考慮其中，從根本上保證整個道路橋梁結構設計合理。

1.2 簡約化

就橋梁結構本身性質而言，具有規模大的特征，因此也有具備很大的自重，對于道路橋梁結構簡約化設計的根本就是將橋梁規模大、自重大的問題進行相應的改善，只有降低道路搶糧規模以及自重，才會從根本上改變橋梁的傳力路徑，有助于提升橋梁整體結構的強度以及使用穩固性，對均衡橋梁內部與外部兩者之間的受力關系也有積極性作用。

1.3 綜合性

因結構存在不同，材料在其中發揮的性能也存在很大的不同之處，而這種不同對整個道路橋梁結構化設計成效有直接性影響。基于此，相關設計工作者在進行橋梁結構化設計過程中，應將材料性能以及應用特征考慮其中。另外，要想切實達成穩定道路橋梁在受力方面的設計目標，還要對橋梁各方面的性能進行綜合考量，比如結構、形狀等因素，只有對可能影響橋梁承受重量和受力等一些潛在性因素科學處理，才能從根本上保證橋梁結構重量處于合理范圍內。

2 結構化設計在道路橋梁設計中的應用

2.1 道路橋梁混凝土結構

在道路橋梁工程施工中，混凝土結構在其中占據一定比較重，同時也是進行道路橋梁工程結構化設計中重要設計要點。因此在進行緩凝土結構部分的設計過程中，應分充分借助結構化設計特有的設計優勢，對混凝土材料配比、鋼筋保護層厚度等方面的問題進行相應的優化和設計。在實際設計時，相關設計工作者應針對性能要求方面的不同，充分收集并分析混凝土在配比方面的數據信息，并根據道路橋梁工程在實際應用中的功能要求以及使用條件，以此為基礎，確定混凝土最優配比方案，從根本上保證混凝土結構達成實際應用對耐久性方面提出的要求。在鋼筋保護層厚度方面，相關設計工作者應基于保護層厚度與鋼筋混凝土結構強度兩者之間存在的關聯進行探究，以此為基礎確保鋼筋保護層的厚度，有效提升鋼筋混凝土結構在整個道路橋梁工程中的強度；對于構造筋配置方面，需要將配置形式、結構、數量等一些與其相關的數據信息整合起來，并對其進行有效分析，以此確保構造筋配置最有方案，同時根據道路橋梁工程施工標準中提出的相關要求，確保整個緩凝土結構具備一定的抗裂性能，同時保證整個道路橋梁工程投入實際使用中的安全性和穩定性[1]。

2.2 橋頭搭板部分

在道路橋梁工程中，橋頭搭板作為其中比較重要的一部分結構組成，對該部分如果出現設計不合理情況，在后期道路橋梁實際應用中很容易出現橋頭跳車、搭板斷裂等施工問題，嚴重情況下會對整個交通安全帶來威脅。基于以上，將結構化設計應用于橋頭搭板部分進行設計，其主要原理就在于借助計算機技術進行橋頭搭板長度、寬度、厚度等數據信息進行計算，并對其進行有效分析，從中探究各種可能對橋梁正常使用的影響因素，對其進行相應的設計優化和調整，最終設計出符合道路橋梁工程橋頭搭板部分的設計方案。若有多個設計方案可供選擇時，可借助計算機三維模型將設計方案展示出來，并對交通運行負載情況進行模擬，以此來分析多種設計方案中橋頭搭板在實際應用中可靠性，根據工程實際需求選擇最優設計方案，以此確保工程中橋頭搭板部分的施工質量[2]。

2.3 路面橋面防水

在道路橋梁工程中，對路面路橋防水方面的設計水平直接影響整個工程在實際使用中的安全性以及使用壽命。基于以上，若出現防水設計不符合施工要求就會導致工程路面出現大范圍積水或者是滲水情況，而這也就在之后的使用中埋下了一定的安全隱患。因此將結構化設計應用于路面橋面防水部分的設計中，具體在于把握材料性質、施工工藝以及防水設施配置三方面內容。其一在材料性質方面，嚴格把控路面施工中用到的材料，明確該工程路面最佳粘結系數，科學選擇符合工程施工要求的材料，防止出現因材料使用性質方面存在的問題而影響路面橋面防水性能；其二在施工工藝方面，具體是分析對路面橋面的混凝土施工技術與路面平整度、整體施工強度之間存在的關聯，以此為基礎，明確施工中所使用到的施工工藝，同時還要加大對施工要點的把握度，盡最大限度降低路面橋面在實際應用中發生的積水情況；其三在防水設施方面，應充分分析過去道路橋梁工程防水部分的設計案例，并對比不同形式下的管線分布下的排水成效，以此來分析符合當前工程實際的防水管線設計方案，并確定對該部分的施工工序以及施工質量提出的要求，另外還要嚴格把握施工中用到的防水管線材料質量以及性能，將管線材料與工程中用到的混凝土材料之間可能發生的交互影響，做好整體性的控制工作，真正將道路橋梁工程的防水性能發揮出來[3]。

2.4 主梁部分

將主梁與簡支梁結構兩者進行比較，簡支梁結構能夠在運輸上以及吊裝預制獨立構件時具有一定的應用優勢，為工程施工現場安裝以及拼接工作奠定良好基礎，另外，在進行設計時，通過機械化和自動化施工技術，有利于提升施工人員工作成效，最大限度減少了施工材料的浪費現象。因此在進行道路橋梁主梁部分的設計時，因其是橋梁中的重要承重之一，其主要采取的設計形式有箱型和T 型。運用箱型結構進行主梁部分設計時，主要適用應力混凝土結構，另外對于主梁細部尺寸以及高度的數據參數，應加強荷載算法在其中的應用，確保主梁布置處于對稱分布后，還要借助杠桿法、偏心壓計算方式在其中的應用，切實保證道路橋梁工程中主梁部分的施工質量[4]。

3 總結

綜上所述，在進行道路橋梁設計時，將結構化設計應用其中是未來必然發展趨勢，一方面能夠進一步提升道路橋梁工程質量，并為其在設計中提供有力依據和支持作用；另一方面能夠切實保證道路橋梁工程在實際使用中的性能，切實保證橋梁使用中的安全性和穩定性,具有積極性應用意義，值得大力推廣。