道路桥梁设计中结构性设计的探讨

道路桥梁设计中结构性设计的探讨

宋威

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摘要：随着社会的不断进步，道路桥梁飞速发展、规模不断扩大，是城市与乡村相连接的重要命脉，在推动交通运输发展、满足人们生活需求的同时，也为经济水平的提升奠定了基础。而随着道路桥梁建设规模的扩大，工程涉及内容显著增加。对于道路桥梁建设而言，合理利用结构化设计，能够提高道路桥梁施工建设水平，推动经济发展。

关键词：道路桥梁设计；结构性设计；探讨

引言

随着道路桥梁建设规模和范围的不断扩大，道路桥梁结构越来越复杂，而且其他方面要求也越来越多，传统的设计方式已经难以满足实际建设要求，经常会出现因设计缺陷导致的质量问题，因此，应加快设计方法改革创新，引入结构化设计思维，用模块化的方式开展具体设计工作，进一步优化设计过程，丰富设计内容，理顺整体与局部之间的关系，从而完善设计方案，为后续工作的开展提供科学指导。

1结构化设计的内涵

工程设计是一项复杂的系统性工作，经过长期的积累和实践，形成了诸多规律和模式，能够为设计者提供借鉴。在建设过程中，常见的设计结构形式有离散结构、线性结构、树形结构、图形结构等。设计工作的起点是初始条件和设计目标集合，设计过程就是从初始条件引向设计目标，这时便形成了一种离散结构。如果初始条件和设计目标不明确，那么设计过程也会不稳定，当初始条件之间具有主次、先后关系后，那么建筑设计过程便会呈现出一种线性结构，而且在每个阶段、每个环节也呈现出层次化、顺序化等特点。当这些层次化的设计条件作用于设计各阶段，就会将可能出现的结果与设计目标进行比对，从而做出合理选择，这时设计过程便呈现出树形结构。当根据设计条件不能准确预测结果时，可以暂时保留这些可能性，不必立即做出选择，等设计持续深入后再做决定，这时设计过程需要不断地反复和回馈，呈现出图形结构，这样可以有效避免由于经验主义错过最优设计方案。以上4种设计结构具有一定的关联和递进，所谓结构化设计，就是建立在这些基本结构变化之上的设计方法，能够衍生出更多的设计原则和手段，可以说，每个设计过程都有一种特定结构，这种结构由基本结构构成，并遵循基本结构的变化规律。

2道路桥梁设计的现状

2.1道路桥梁工程设计耐久性较为不足

现阶段，由于在道路桥梁工程的实际建设中，其耐久设计并不是具体目标，而是在普遍概念性范围内，这不仅是造成城市道路桥梁工程设计出现重大故障的关键因素，而且站在城市整体发展的视角上分析也是不合理的，是造成城市道路桥梁耐久性设计无法负荷预定目标的重要原因。比如城市道路桥梁构造的外延性、整体性都很差且冗余性偏小;由于受力方向不清楚，道路桥梁的部分承载力偏大;钢筋自身的硬度偏低、钢筋的孔径偏细、保护层的厚度不足以及构件截面偏薄等都是导致道路桥梁结构耐久性明显降低的关键因素，对道路桥梁工程的安全性造成极为严重的影响。所以，在道路桥梁的设计工作上应充分满足结构可行性与经济合理性原则，确保道路桥梁结构整体的协调统一性，保证道路桥梁工程的安全性。

2.2道路桥梁工程设计方案缺乏合理性

目前，我国道路桥梁工程的设计仍严重缺乏科学性，这是由于工程设计技术人员在对桥梁结构的整体承载性能进行设计时，没有充分考虑到桥面在运用中的实际负荷情况，导致桥面本身的承载能力难以达到预期目标。同时在对城市中的桥梁结构进行方案设计之后，因为既没有站在客观的角度上研究设计方案，又没有对其加以严格检测，在一定程度上造成了道路桥梁方案设计的科学性明显降低。同时，由于部分施工单位都希望可以降低成本，加快建设速度，所以并没有被权威机构认真审阅过道路桥梁的初步设计图纸，同时工程设计技术人员也并未全面勘察过施工现场的具体地质状况和周边的建筑周边环境，在道路桥梁设计过程中留下相对较大的隐患。

3道路桥梁设计中结构性设计的探讨

3.1优化结构设计模型

设计者在对结构设计模式进行优选时，应科学地选取设定方式。一是对公路桥梁进行离散化，使其成为一个有限的自由空间，从而提高公路桥梁的总体性能。所以，设计者必须对道路、桥的受力情况进行全面分析，才能保证公路、桥的稳定。二是模型的构造，在构造上，设计者要对道路桥面上的静载进行力学分析，并对其构造进行造型；三是在材料与荷载方面，设计者应充分运用多种不同的材料来模仿道与桥梁的构造，从而大大简化了结构的设计过程，大大提升了设计的效率。四是针对工程建设的实际情况进行分析，以节省工程建设费用，减少工程建设时间，保证工程质量。

3.2增强防水性能

防水性能是建筑设计结构中的重要内容，只有确保道路桥梁设计结构的防水性能，才能提升道路桥梁结构的质量，延长道路桥梁的使用寿命。一旦道路桥梁表面出现积水问题而未能在第一时间予以解决，就会降低道路桥梁主体结构的防渗能力，严重影响道路桥梁的实用性能和质量。所以，对于道路桥梁工程设计来说，开展结构化设计的主要目的也在于不断提升道路桥梁结构的防水能力和质量水平。在材料选择方面，采购人员应采取审慎的态度，要认识到原材料的选择对工程建设质量的影响，树立责任意识，确保采购的原材料能够满足道路桥梁的施工要求。为提高工程建设的防水性能，可通过增强道路桥梁工程主体结构的密闭性能，提高防渗漏水平。也可在混凝土内部添加适量的配筋网，避免混凝土出现裂缝，降低渗漏的可能性。除此之外，使用复合纤维混凝土材料对解决道路桥梁渗漏问题也有着积极意义。

结构化的设计理念对增强道路桥梁防水能力具有促进作用，使其最大限度满足工程建设要求，防止路面出现裂缝、起皮。作为施工人员，为进一步增强路面的延展性，可以将混凝土与路面充分结合，不断提高道路桥梁主体结构的抗拉能力。根据施工图纸结构化设计要求，提高对排水管道合理安装的重视程度，认识到排水管道的合理布局对工程建设的重要影响，防止实际施工时出现水分淤积问题，对混凝土材料造成不利影响，导致混凝土结构强度受损。

3.3混凝土设计

在对混凝土进行设计时，应注意下列几个方面的问题：首先，要保证混凝土结构的耐久性能；在混凝土的设计中，应将其设计中的耐久性放在首位。因此，在道路和桥梁的设计中，对道路和桥梁的建设起到了至关重要的作用。要使公路和桥梁工程的耐久性设计达到预期目的，就必须对水灰比和水泥用量进行严格的控制，才能保证道路和桥梁的耐久性。第二，道路、大桥等项目的建筑必须要加固。在道路和桥梁建设中，由于采用了水泥基材料，在使用水泥基材料的过程中，不可避免地会产生一些裂纹，而裂纹又是一个需要处理的问题。当道路桥梁工程出现混凝土裂缝时，将会造成外部的污水和杂质渗透到其结构中，从而加速混凝土结构裂缝的断裂，并造成混凝土结构内部的腐蚀。在对其进行设计时，应对其进行适当的加固，以提高其抗裂能力，尽量减少其产生裂缝的可能。第三，要科学合理地配置防腐蚀材料。近几年来，由于施工市场的不断扩大，各种类型的防腐蚀材料被广泛应用。这就要求设计者在选用防腐材料时，要有长期的发展眼光，对道路、桥梁等重要部位，比如钢筋混凝土，在负弯矩区使用防腐材料，这样才能明显地提升其耐久性。

结语

在经济高速发展的背景下，道路桥梁工程项目的顺利开展是满足人们生活需求和经济发展的必然要求。近年来，结构化设计在道路桥梁工程中得到了广泛的应用，能够以模块化、结构化的设计方案，不断细化工程建设过程中各环节的内容，提升道路工程设计方案的可靠性，提高道路桥梁建设质量。

参考文献

[1]段元星.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].四川水泥，2019（1）：86.

[2]程浩.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].中国新技术新产品，2018（22）：78-79.