道路橋梁設計中的結構化設計策略研究

黃少文

（中交第四航務工程勘察設計院有限公司， 廣東 廣州 528000）

在現代科技不斷發展的過程中，計算機技術已經運用到各行各業的建設中。尤其是在進行道路橋梁工程建設時，已經引進了更加先進的施工技術。在進行橋梁結構設計的過程中，將智能化技術與設計工作進行有效的融合，可以選用更加先進的軟件，對橋梁進行優化設計。在開展設計工作的過程中，不僅可以提高主體結構的應用質量，還可以降低施工成本，從而對工程建設時，可能出現的問題進行預測和解決。在進行計算機軟件應用的過程中，可以對實際數值與設計差異進行準確的計算，減少不必要的經濟損失[1]。

1 道路橋梁設計工作開展現狀

傳統的道路橋梁設計工作在開展時，主要是對橋梁雛形進行設計，并且對結構和力學性質進行分析，設計人員要根據自身的經驗，結合工程建設要求，對橋梁雛形進行簡單的設計。在此基礎上對工程建設時，所應用的施工原材料和材料結構尺寸以及布局形式進行科學的管理。要對建筑物主體結構的應用情況進行全面的分析，并且制作施工方案。在對主體結構的力學性能進行分析時，要對方案的應用可行性進行科學的判斷。如果發現力學分析質量合格，就可以直接選取相應的方案，進行工程的建設。這種傳統的設計方法在應用時，無法對特殊條件下的道路橋梁建設情況進行綜合考慮，也無法提高結構的建設質量和效率[2]。

例如在當前的社會背景下，道路橋梁工程的建設規模正在不斷的擴大，在進行主體結構設計時，結構形式變得更加復雜。傳統的設計方式在應用時，無法滿足復雜的建設要求，主體結構在應用時經常會出現質量問題。因此要對現有的設計方式進行全面的改革，在進行結構化設計的過程中，需要引進典型的模塊化設計思維，對道路橋梁中的每一個模塊進行具體的分析和處理，增強單元的獨立功能。在進行橋梁工程建設的過程中，結構化設計理念主要應用于，混凝土結構的建設以及防水施工等項目中，需要進行概要設計和詳細設計。在進行結構化設計的過程中，可以利用結構圖，準確描述道路橋梁的建設情況，可以為后續工程的建設行為，提供科學的指導[3]。

2 道路橋梁設計中的結構化設計策略

2.1 構建計算模型

在開展設計工作時，首先要遵循相應的原則，要盡可能降低結構的自重，同時要對材料的剛度進行全面的了解。要保證材料剛度配比，能夠滿足截面要求。設計人員不僅要提高方案內容的合理性，還要保證施工行為能夠順利開展。在保證工程建設質量的基礎上，盡可能減少材料的使用數量。在開展設計工作時，還要從整體層面對結構布局進行科學的規劃，確保材料和設備在應用時，能夠發揮更大的作用。要根據結構化設計的需求，對材料進行慎重的選擇，可以對市面上一些新型材料進行重點關注。應用綠色環保材料進行工程的建設，可以充分發揮工程的建設效益。在對設計方案進行優化時，還要減少資源的消耗率，降低造價成本，提高工程的建設效率。在進行結構化設計的過程中，需要建立相關的模型。首先要對零散化結構模型進行有效的構建，要將完整的設計工作，劃分為階段性的施工計劃。經過系統化處理之后，構建全新的模型。在對工程主體結構設計工作進行分析時，可以對特殊部位進行科學的測試，并且對測試結果進行有效的分析。這個模型在應用的過程中，能夠對設計形式進行簡化，同時能夠提高設計工作的開展效率[4]。

對于結構化設計工作的開展來說，需要模擬主體結構材料彈性與可塑性的建設形式，還要根據有限參數，對施工模擬情況進行科學的分析。在進行參數提取的過程中，要保證參數的應用更具可行性，需要對材料和荷載進行簡化處理。在進行工程建設之前，要采取優化設計形式，確保設計方案在應用時，能夠滿足橋梁荷載要求。在進行模型建設的過程中，要對橋梁結構的受力進行真實的反映。對于概要設計來說，首先要選用正確的軟件系統，開展結構設計工作。需要對功能模塊進行準確的劃分，還要對模塊之間的相互關系進行明確。在進行數據結構和數據庫設計的過程中，需要編寫檔案，并且對檔案內容進行科學的評審，確保檔案的應用更具可行性。還要充分利用結構圖紙，對模塊之間的聯系進行真實的反映[5]。

概要設計工作完成之后，需要對其進行詳細的劃分。需要在結構圖原有模塊的基礎上，對算法進行準確地提取，并且根據數據結構，選用特定的工具對其進行準確的表述。在進行模型化結構建設的過程中，需要根據力學原理，對結構的應用情況進行科學的分析，并且全面掌握結構的發展規律。需要對施工時可能存在的各項問題，進行全面的預測和解決，并且構建簡化模型，對其進行有效的處理。一般情況下工程結構的建設，主要存在寬帶結構和薄壁結構等類型。在進行結構設計的過程中，要將各項施工內容呈現在模型和圖紙中，對結構受力情況進行全面的展示，避免在進行工程建設時，出現施工矛盾等問題。還要對各個結構的受力情況進行科學的分析，從而提高結構的應用穩定性[6]。

2.2 設計可行性評估

在進行結構化設計的過程中，主要是為了提高方案的應用可行性，需要對現有的方案內容進行有效的整合，并且選擇最佳的施工方案。在進行結構化設計的過程中，要對原有的思維模式進行改變。采用這種設計形式，主要是對道路橋梁工程的建設質量進行綜合考慮，要保證設計質量符合技術標準，還要降低質量問題的發生幾率，確保道路橋梁工程能夠正常的使用。在開展設計工作時，要提高方案的應用可行性與合理性，可以從構件的承載力以及荷載情況等方面進行精細化設計。要對主體結構的應用性能進行有效的提高，確保主體結構在應用時，能夠滿足工程的運行要求。在進行結構化設計時，還需要對方案的應用可行性進行深入的分析。要根據施工現場的環境條件，對主體結構的應用安全系數進行有效的推斷，并且選用模擬技術，對安全系數進行準確的測定，充分發揮結構化設計工作的開展效用，提高工程的建設安全性[7]。

2.3 提高防水設計質量

在對道路橋梁結構進行設計的過程中，結構化設計模式的應用是非常重要的，可以對防水問題及時有效的解決。對于橋梁工程項目的建設來說，如果無法對表層的積水問題進行及時的處理，就會降低主體結構的防滲能力，會對結構的實用性能產生不良影響，還會縮短工程的應用壽命。因此必須提高道路橋梁結構的防水設計水平，需要對建設原材料進行慎重的選擇。要盡可能選擇密閉性能更好的混凝土材料進行主體結構的建設，并且在混凝土材料中添加配筋網，減少裂縫問題的發生幾率。可以選用復合纖維混凝土材料，提高整體的防滲效率[8]。

在進行結構化設計理念應用的過程中，可以提高防水作業的開展質量和效率，要保證各項作業行為符合工程的建設標準，還要滿足路面粘結性的要求，避免在進行路面建設時，出現脫落和起皮等現象。施工人員要將路面與混凝土材料，攤鋪成統一的整體，使得路面的延展性能更強，并且增強主體結構的抗拉能力。施工人員要嚴格按照設計圖紙的要求進行排水管道的安裝，還要提高安裝作業的質量，確保管道的應用能夠符合行業的標準。在進行排水管道建設時，還要對管道的布局進行科學的設計，提高建設的密度，避免在進行混凝土材料應用的過程中，出現水分淤積等情況，降低混凝土結構的使用強度，縮短混凝土結構的應用時間[9]。

2.4 強化混凝土施工管理

現階段在進行道路橋梁工程建設的過程中，混凝土材料的應用范圍正在不斷的擴大。混凝土結構的建設質量，與道路橋梁工程的使用壽命以及主體結構的承載能力，存在直接性的影響。因此必須對這個環節進行重點管理，需要選擇合適的施工原材料進行結構的建設。要提高混凝土結構的耐久性能，在進行結構化設計的過程中，還要對混凝土結構的使用時間進行重點考慮，需要采購質量更好的材料進行結構的建設，才能降低病害問題的發生幾率。在進行結構設計的過程中，要做好混凝土結構的布局規劃，將其作為主要的設計內容。要對工程量進行科學的計算，還要保證計算結果的準確性，避免出現施工誤差等情況。為了增強主體結構的整體承載力，需要進行鋼筋混凝土結構保護層的建設，并且適當的增加保護層的施工厚度。可以在鋼筋混凝土材料的表面涂抹保護材料，避免結構內部的材料遭受腐蝕，降低結構的應用強度，引發安全性事故問題。

在進行混凝土結構使用的過程中，容易出現裂縫問題。一旦出現這種問題，就會對后續各項施工行為的開展，產生不良影響，還會造成結構的破壞。因此在進行工程設計時，要對各項影響因素進行嚴格的控制。例如在進行混凝土結構建設的過程中，一旦出現裂縫問題，會降低結構的剛性。如果施工時降雨天氣比較多，雨水會滲透到混凝土結構中，導致裂縫問題的進一步擴大，會對混凝土結構內部構件產生腐蝕。因此在進行工程設計時，要制定科學合理的防治措施，對裂縫問題進行有效的預防。可以增加混凝土結構內部鋼筋材料的應用數量，也可以增強配筋，對裂縫問題的發生進行有效的規避，從而提高工程的整體建設質量，為施工企業帶來更多的綜合效益。

2.5 優化鋼筋保護層厚度

現階段在進行道路橋梁工程設計的過程中，一般都選用了鋼筋混凝土進行結構的建設。這種結構形式在應用的過程中，可以提高道路橋梁的整體性能。但是在實際建設的過程中，鋼筋材料容易受到腐蝕問題的影響，會降低主體結構的綜合性能，影響工程的耐久性能。在對其進行結構化設計的過程中，需要對鋼筋保護層進行優化設計。設計人員可以將新型的環保材料應用到結構建設中，還需要對容易出現腐蝕問題的鋼筋混凝土結構進行重點保護。例如提高鋼筋保護層的建設厚度，這樣就可以增強整體的抗腐蝕能力，延長結構的使用時間。在進行具體設計時，要根據工程的建設要求，對保護層的施工厚度進行嚴格的控制。

3 結語

綜上所述，要想對傳統道路橋梁設計中，存在的各項問題進行有效的解決，需要采用結構化設計策略，對設計工作開展過程中，所有的細節問題進行精細化管理，提高設計工作的開展質量和效率。要保證設計方案的內容更加科學合理，提高方案的應用可行性，才能保證項目的建設安全，延長項目的使用壽命。在進行橋梁結構設計的過程中，要根據工程的建設要求，選用針對性的設計方法，并且對其進行優化和完善。要提高綜合設計水平，促進工程建設進行可持續的發展。