道路橋梁設計中結構性設計的應用研究

楊磊

摘要：近年來，隨著我國經濟的快速發展，道路橋梁是當前社會生活中重要的運輸載體，其建設質量直接影響當地經濟的發展速度，因此道路橋梁的設計與發展受到了各行各業的廣泛關注。在目前的道路橋梁設計方法中，結構化設計是非常重要的內容，良好的結構化設計不但能夠全面提升道路橋梁的質量，而且能提高施工的總體效率。從整體上來說，研究道路橋梁的結構化設計對于城市建設的發展有著非常積極的意義。

關鍵詞：道路橋梁設計;結構性設計;應用

引言

我國經濟建設的進一步發展，極大地促進了我國道路橋梁工程的建設。道路橋梁不僅在方便人們出行方面貢獻著巨大的力量，同時在促進交通運輸業的發展方面也有著極其重要的作用。在這樣的背景下，對于道路橋梁工程建設，人們給予了更多的關注，提出了更高的要求，要創造良好的路橋工程，首先要保證路橋設計基礎工作的科學性。道路橋梁工程不僅工程量巨大，而且一般施工周期都較長，所受到的影響因素更多。為了保證道路橋梁工程建設具有更高的質量，做好其相應的結構設計工作意義重大。

1道路橋梁結構化設計的主要應用原則

1.1 合理性原則

道路橋梁在城市化建設過程中的作用越來越重要，因此在結構化設計的過程中應牢牢堅持合理性的原則，使設計結構更加優化。在橋梁結構的設計思路中，設計者應從科學的角度出發，盡可能地減少道路橋梁的總質量，對結構性能進行合理的優化。同時，在荷載的設計方面，設計人員應使用簡單的方式來傳遞荷載，從而有效地平衡道路橋梁的整體承載能力。

1.2 整體性原則

要求在對道路橋梁進行結構設計的過程中，使整體結構能夠充分地發揮優勢，并用最低的成本來實現重要的目標，突出道路橋梁結構的整體特點，為后續的施工工作順利開展奠定良好的基礎。另外，還需要設計人員能夠對道路橋梁設計工作充分關注，保持結構的穩定性，實現對整體結構的優化設計，從而能夠達到提升整體結構承受力的目的，在保障整體結構的施工質量以及穩定性的前提下節省道路橋梁施工的成本。

1.3 可靠性原則

道路橋梁工程是事關城市發展以及過往車輛與行人生命安全的，因而在設計的過程中應保證道路橋梁的結構能夠有效地擴大受力范圍，同時還能盡可能地縮短傳遞路徑，全面提高道路橋梁工程的質量。同時，道路橋梁的可靠性設計原則還應體現在結構與材料的可靠性設計中。隨著我國材料技術的發展，不同的建筑材料有著不同的性能和使用范圍，因此在道路橋梁的結構化設計過程中要處理好兩者的關系，在保證良好的結構設計的同時盡量選用成本較低、質量較好，且綠色環保的建筑材料。

2道路橋梁設計中結構性設計的應用

2.1優化結構設計模型

在優化結構設計模型時，設計人員要科學選擇設置方法。一是設計離散化結構，改善道路橋梁的整體性能，將結構的自由度轉化為有限的自由度。因此，設計人員要充分研究道路和橋梁結構的應力，以確保結構的穩定性。二是模型結構設計，設計人員應從力學角度檢查道路橋梁的靜載荷，進行結構建模。三是材料和載荷的結構設計，設計人員要充分利用各種材料模擬道路橋梁結構，簡化結構設計流程，顯著提高設計效率。四是根據施工環境條件分析具體項目，節約項目建造成本，縮短項目周期，確保項目質量。

2.2科學的進行結構化計算

在進行結構化設計的過程中，設計人員必須要做好結構化設計方法選擇，根據其方法展開結構環節的設計，并對其結構進行科學的計算，掌握數據規范施工。一般在計算結構化的過程中，設計人員會選擇圖解計算方法，此種計算方法主要運用縱橫軸原理，在計算時通過橫軸和縱軸標準確定任意兩個變量，然后根據變量的變化情況進行圖形的繪制，與此同時，還應結合變量函數不等式確定變量的數據，在計算的過程中，設計人員必須要做好坐標系的掌控，這樣可以確定具體的結構位置，從而有針對性計算出目標函數的等值線和相對的目標函數值。此外，在展開在道路橋梁二維結構計算時，也應合理的運用圖解計算和函數極值計算方式，這樣可以通過進行等式設置的方式，了解設各項變量的變化情況，確定最終函數極值內容，做好結構設計方案。

2.3防水設計

在道路橋梁的設計過程中，防水設計也是非常重要的一環。如果道路橋梁工程的防水設計工作做得不到位，那么當道路橋梁工程投入使用后，必然會發生路面滲漏現象，導致道路橋梁工程的穩定性降低。這樣需要花費大量的資源來進行養護，這樣既影響了交通的便利性，并且還會造成大量的資源浪費。因此，在道路橋梁工程的實際設計過程中，需要著重進行道路橋梁工程的防水設計工作，從而使得道路橋梁工程的防水質量得到顯著提升。為了確保將道路橋梁工程的防水設計工作做好，需要做好以下兩個方面的工作：第一是需要對防水層的設計加以優化，對于道路橋梁工程路面的設計，都會進行一層防水層的設計，防水層的設計能夠避免道路橋梁的內部結構受到自然降水、行車灑水等積水的破壞。因此，對于防水設計需要對相關的材料進行嚴格地挑選和控制，一般可以選用高密度的混凝土材料，從而使得道路橋梁工程的防水性能得到顯著的提升。第二，考慮到混凝土在后期的使用過程中可能出現的開裂狀況，可以適當進行支撐鋼筋網的設計。

2.4混凝土設計

對于混凝土的設計，需要滿足以下幾點設計要求：第一，滿足混凝土結構設計的耐久性。對于混凝土結構的設計，需要始終把混凝土結構設計的耐久性作為設計的第一重點。因為混凝土結構設計的耐久性，直接影響著道路橋梁工程最終的使用壽命。為了有效實現這一設計目標，消除道路橋梁工程設計過程中存在的安全隱患，需要嚴格控制水灰比、水泥用量，以做好道路橋梁工程的耐久性設計。第二，需要對道路橋梁工程的結構進行加固。在道路橋梁工程施工中對于混凝土材料的應用，裂縫問題是難以回避，同時也是必須解決的問題。一旦道路橋梁工程出現混凝土裂縫問題，會導致外界的污水和雜質滲入道路橋梁工程的結構中，這樣不僅加快了混凝土結構裂縫的斷裂程度，同時還會導致混凝土結構內部遭受腐蝕。因此，在進行混凝土結構的設計時，需要進一步加強混凝土結構中的配筋，從而使得混凝土結構的抗裂性能得到提升，最大程度地避免混凝土結構裂縫問題的出現。第三，需要對防腐材料進行科學、合理的配置。近年來，隨著建筑市場的進一步發展，所供使用的防腐材料品種越來越多。這就要求設計師在進行防腐材料選擇時，需要有長遠的發展目光，對道路橋梁結構中的關鍵部位，如鋼筋混凝土采用防腐材料設計在負彎矩區，從而使其耐久性得到顯著提高。

結語

綜上所述，道路橋梁是我國交通運輸中的重要組成部分，在方便人們出行、確保出行人員安全方面有著重要的意義。因此，提高路橋工程的質量至關重要。在道路橋梁工程的設計過程中，結構設計有著巨大的應用優勢。因此，作為相關設計人員，需要充分把握結構設計要點，結合實際工程確保結構設計方案的可行性、安全性與可靠性，為進一步提升道路橋梁工程的建設質量夯實基礎，更好地服務于經濟社會。

參考文獻

[1]徐濤.道路橋梁設計中結構化設計的具體應用探討[J].科技創新與應用，2021（14）：184-185.

[2]江名寶.結構化設計在道路橋梁設計中的應用[J].低碳世界，2021，9（2）：257-258.

[3]李丹.結構化設計在道路橋梁設計中的應用[J].住宅與房地產，2020（18）：94.

2474500511250