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摘要：道路桥梁设计工作中出现的问题容易影响到工程的质量、安全和运营，结构化设计作为有效解决这些问题的重要方式，在道路桥梁设计工作中的作用十分显著。随着交通科技的不断发展，结构化设计将充分运用到设计工作中，不断提高道路桥梁的安全性能，有效延长道路桥梁的使用寿命。
关键词：结构化；设计；道路桥梁；应用
1 结构化设计的重要性分析
设计人员在道路桥梁设计中一直对桥梁自身强度高度重视，对桥梁的承受力和耐力却完全忽视。在道路桥梁的实际运行过程中，因为构件扭曲和桥梁开裂等现象往往会发生桥梁事故。一般的设计师会将道路桥梁的结构布局和结构强度作为设计的重点，但是往往会忽视道路桥梁的承受力和耐久性，最终的设计方案虽然可以经过一定的调整和修改来确保可行性和安全性，但是设计方案难以做到最优秀。随着经济的发展和社会的进步，对于道路桥梁的耐用性和强度要求越来越高，因此，需要将结构化设计手段运用在道路桥梁设计中。
2 桥梁结构化设计及应用原则
2.1 桥梁结构化的设计原则
桥梁结构化的设计原则包括以下内容：（1）科学性原则。该原则要求对桥梁结构进行合理的选择，将桥梁横截面与结构配置作为设计的重点，保证桥梁设计的科学性。（2）简约化原则。该原则是为了降低桥梁自身的规模和自重，缩短传力路径，实现桥梁结构强度的提升，保证桥梁内外部受力的平衡。（3）综合性原则。进行结构化设计时，要综合考虑不同材料在不同结构中的应用特点，同时，要根据桥梁结构、功能、形状受力等特点，对桥梁进行统和，保证桥梁结构在重量、受力方面达到稳定性目标。
2.2 桥梁结构化设计的应用原则
从截面形式选择上看，需要根据桥梁的荷载情况选择性能相符的截面形式，使荷载合理地分布在结构中，可选用结构优良、空壁式、质量小的截面，以此降低桥梁的压力。从材料结构的整合角度，要充分发挥不同材料在桥梁的不同结构中的优势，使结构和材料达到最优配置。
3 结构化设计在道路桥梁设计工作中的应用
3.1 材料和荷载有效简化
结构化设计过程中，通常会对道路桥梁材料弹性与可塑性予以假设，同时需要根据有限参数对处在无线自由度条件下的荷载实施模拟。通常所选有限参数存在概率性特点，通过解析获得的参数同样具有可行性。从结构化设计角度讲，它能对材料和荷载进行简化，以此在开工前实施设计优化。若想保证设计方案与道路桥梁具体状况保持适应与匹配，需在建立模型的过程中保持慎重，通过模型对道路桥梁实际受力进行真实反映。概要设计任务在于以下几个方面：对软件系统结构进行设计，划分相应的功能模块，明确模块之间的相互关系，数据结构设计和数据库设计，编写相应的概要设计档案，对概要设计档案进行评审，确定方案是否可行，在设计中需要用到结构图，它能反映出模块间保持的联系，即系统总体结构。在概要设计完成后需进行详细设计，其目的在于为结构图所有模块确定相应的算法，对于模块当中的数据结构，需要用特定工具进行表达与描述。
3.2 构造配筋设计
道路桥梁工程建设使用过程中，混凝土结构会因多种主客观因素的影响而出现裂缝现象。此现象的出现，就会为水分渗入至工程内部提供渠道环境，进而导致侵蚀结构问题的出现，严重的甚至会导致工程建设使用的安全稳定性受到影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为此，结构化设计人员应运用现有的计算方法与模型建立方法，来提高构造配筋设计的有效性。具体来说，设计人员应充分结合道路桥梁的建设规模与结构形式，并达到运用成本的合理性控制与构造的安全性等目标要求。即运用计算机验证与专家审核方法，确定道路桥梁最佳构造的配筋设计方案，进而达到提升混凝土结构抗裂性的目的。
3.3 道路桥梁设计过程中结构化设计应用的方式及目标
在以往的道路桥梁设计工作过程中，设计者依据自己的实际工作经验来对最初的设计方案、道路桥梁总体布置、结构尺寸、制造工艺、使用材料等方面进行判断。分析道路桥梁的结构和其力学体系和原理，对结构可行性进行研究，同时依据实际情况对设计进行合理修改。这样的设计方法能针对道路桥梁可行性、安全性进行有效验证，但还不能完全确保设计达到最优效果，不能完全满足当前日益复杂的道路桥梁建设需求，所以将结构化设计方式应用到道路桥梁设计工作中是大势所趋。结构化设计要对设计从上到下进行逐步细化，并以结构化和模块化的方式来推进，将设计主体分为相互独立且具有单一功能的模块结构，先进行概要设计然后再进行详细设计。道路桥梁设计工作中通过结构化设计的有效应用，充分提高道路桥梁的安全性能，延长道路桥梁的使用寿命。
3.4 混凝土施工结构化设计的应用
混凝土施工结构化设计能有效地提高混凝土的施工质量。设计人员要充分考虑混凝土的施工性质和特点，利用结构化设计，控制好混凝土的配合比。以此为前提，设计人员还要把握好混凝土保护层的厚度，控制其开裂动态情况，强化构造配筋[3]。同时，还要注意以下几个方面：预拱度要精准计算，避免后期施工的过多调整；施工过程中要做好安全储备，避免出现误差；跨径位置可增加横隔板以增强桥梁的横向稳定性和刚度，承受并分布较大的支撑反力。
3.5 可用于结构化设计工作的常用计算方法
可在结构化设计过程中常用的计算方法主要有以下四种：①网络搜索法；②图解法；③极限值法；④同台设计法，不同的方法有不同的计算方式。其中，图解法在不同类型二维结构针对性设计与计算中较为常用，能将设计变量视为横向坐标或纵向坐标，再按照制约因素绘制相应的曲线表，根据这一曲线表获取变量之间的约束区域，确定该函数区域对应的等值线，再与结构化设计对应的可行范围保持相切，其中，切点就是可进行结构化设计，或选定最佳设计方案的标准值。对于极限值法，是将约束条件对应的不等式转化成等式，然后去除存在的变量，到仅剩单一的变量为止，再以该变量为依据求取函数极限值，即最大值和最小值，这样能为实际的结构化设计工作提供可靠参考。对于同台设计法，指的是将约束当中的等式转换成不等式，通过对方案可行性的适当降低来获取相应的数值，这一计算方法获得的结果始终存在一定缺陷，严重时还会无法计算出结果。然而，在一定程度上，这一计算方法能对复杂的计算过程进行简化，要根据设计的实际情况合理应用，以此发挥应有的作用和效果。对于网络搜索法，是指将设计过程中需要分析考虑的所有问题在某个区域中进行分割，形成若干网格点，不同网格点表达出不同的方案，以网格图规律为依据逐步探索，最后得到能够满足要求的最佳网格点。在对该方法进行应用前，应确定一个变量，再将其作为中心验算其它的变量，最终从全部有效解当中确定能满足方案要求的解。
4 结语
总而言之，在设计道路桥梁的过程中，需要应用到很多的设计技术，如果在使用设计技术的过程中出现失误，道路桥梁的整体质量就会受到影响。对于结构化设计来说，它需要更细致地将结构划分成为某些独立的结构模块，可以将这些模块组合起来分析，也可以将其单独进行分析。在结构化设计技术的应用过程中需要及时发现问题，以便提高设计水平，同时还需要采取必要的处理措施，以此来保证设计过程的准确性，将结构承重能力和工程质量提上去。基于此，以上内容就结构化设计在道路桥梁设计工作中的应用进行了分析。
参考文献：
[1]张瑞斌.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].工程建设与设计，2017（24）：99-100.
[2]熊丽萍，李永清.道路桥梁路面的结构设计[J].黑龙江交通科技，2017，40（11）：43+45.
论文作者:陈晓琳1,路岩2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
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