結構化設計在道路橋梁設計中的應用

魏 婷

（張家口路橋建設集團有限公司，河北 張家口 075000）

當前，在我國的道路橋梁結構設計中還存在一些問題，究其原因是設計人員在設計方案中著重考慮的是橋梁的強度、橋梁的承重能力及橋梁的使用壽命，忽視了橋梁結構的適用性和耐久性，這樣會導致橋梁在使用中因結構耐久性和適用性達不到要求而出現結構裂縫或者扭曲等質量問題。

1 結構化設計

1.1 結構化設計在橋梁設計中的價值

結合橋梁工程設計狀況，傳統的橋梁施工對橋梁的強度較為重視，在某種程度忽視了橋梁的質量，導致一些橋梁投入使用之后安全事故頻發，降低橋梁的使用價值。通過結構設計方案的構建，可以引導施工人員在工程設計中，按照具體的工作需求設計方案，通過工程材料的選擇、工程技術的選擇以及施工周期的確定等，保證橋梁設計穩步進行。

1.2 結構化設計在道路橋梁設計的重要性

在傳統的道路橋梁建設過程中，對建設方案的設計都是根據以往的設計經營初步構建設計方案。首先，需要確定道路橋梁建設的整體布局、結構尺寸及所需要的施工材料；其次，對施工場地要進行實地考察，并進行綜合分析，設計一個簡單的施工方案：最后，要對道路橋梁進行力學分析，并且驗證簡單設計方案是否符合實際施工要求，如果設計方案符合道路橋梁建設的實際施工要求，就可以使用該設計方案。

1.3 橋梁設計中應用結構化設計的可行性

結構化設計為橋梁設計提供了更多的可能性。結構化設計是對設計方案進行綜合，選擇出最適合的方案。在橋梁設計過程中，結構化設計主要應用在兩個方面：首先，是對橋梁整體質量的保障，在當前和今后一段時期之內，結構化設計能夠達到國家相關規范和標準的要求；其次，橋梁建成之后，結構化設計能夠在最快的時間之內保證橋梁投入正常使用。因此，在橋梁設計過程中，結構化設計具有較高的可行性，其主要的改善途徑是提升結構構件的荷載效力和承受力兩方面。在設計過程中，需要重點關注這兩個方面，這也是結構化設計的重點。通過提高結構構件的荷載效力和承載力，能夠提升橋梁的使用性能，提高橋梁的建設水平。在結構化設計中，應該對橋梁設計方案進行科學分析，保證方案的可行性。

2 結構化設計在道路橋梁設計中的應用

2.1 結構化設計在道路橋梁防水設計方面的應用

在道路橋梁防水設計中，應該從道路橋梁結構材料入手考慮，選用防水性能最為優良的混凝土材料，并適當加入鋼筋網，防止防水混凝土的開裂影響混凝土結構層的防水效果。在具體的結構化防水設計中，要將道路結構層和防水層作為兩個相對獨立的結構進行設計：首先，要考慮結構層和防水層的粘結情況，結構層的表面要平整，不能有太大的裂縫，以免影響防水層的防水效果；其次，防水層的設計要結合結構起拱度來設計，防水材料的搭接縫要留設合理，排水管道的布置和尺寸要符合設計要求，這樣才能保證道路橋梁的防水效果。

2.2 在道路橋梁混凝土施工中的應用

符合混凝土耐久性的特點，由于混凝土具有極佳的耐持久性，對于需要長期維持的道路橋梁項目而言，是十分適用的。目前，在施工過程中一些施工單位為謀取更大利潤，在采購施工材料時，其質量優質性不能保證，影響工程質量。而鋼筋混凝土屬于復合型材料類型，所以在道路橋梁的材料設計上，需要結合混凝土材料的特性，對鋼筋混凝土保護層進行優化設計處理，提高保護層的耐久性能，對混凝土的配合比進行嚴格控制把關，避免病害存在。

3 結構化設計在道路橋梁設計中應用模型

3.1 模型化結構設計

此種設計方式是基于力學分析角度開展，通過構建完善的梳理分析模式及設計規劃，保障其可以全面分析道路橋梁設計的規范化結構，綜合內在結構受力狀況通過對其進行集中的調研及分析處理，優化設計效果。因此，進行模型化結構設計中，設計人員要綜合實際狀況關注矛盾點，根據模型化處理項目的實際要素，保障設計模型形態及設計要求匹配吻合，進而達到提升道路橋梁結構穩定性的目的，提升整體的設計價值。通過模型化結構設計可有效提升設計工作時效性，在根本上為設計流程優化構建良好的平臺。

3.2 簡化計算模型

在橋梁設計中，為了保證結構設計的有效性，應該將簡化計算模型的確定作為核心，通過荷載、原材料的簡化設計，保證橋梁施工作業的穩定性。通常狀況下，在簡化計算模型中應該做到：第一，結構設計中，結構設計者應該對材料的使用狀況進行分析，明確項目的設計參數，以提高模擬受力數據整合的整體效率。第二，在實際結構設計中，設計人員應該針對實際橋梁的施工特點，進行橋梁設計中不同因素的分析，簡化橋梁設計流程，合理使用建筑材料，以保證橋梁模型設計的準確性，結合模型化結構設計的特點。

4 結語

結構化設計是當前逐漸興起的新型設計方式，其主要是由程序化設計演變而來，目前在橋梁建設中的應用時間并不長。雖然其本身存在一定的缺陷，但其發展前景非常廣闊。在當前的應用中已取得了較為理想的效果，但由于目前還沒有得到全面普及，對于結構化設計依然需要加強探索，深入研究，不斷改進和完善，以促進橋梁設計水平的提高。