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摘要：近年来，随着我国公路桥梁工程的迅速发展，针对桥梁设计方法无法适应实际发展需求的问题，进行对实际过程中的计算模型建立、求解两项要点进行深入分析，采取一种以结构化方法为基础和核心的新桥梁设计方法，简要分析结构化方法的组成、含义、步骤为基础的措施，使得桥梁结构化方法显著提升，从而起到推动桥梁设计不断向前发展的效果。
关键词：公路桥梁设计；结构化方法；设计要点
引言
我国在建国初期很长一段时间里，道路桥梁的工程建设无论从工程质量上，还是使用寿命上都不能与发达国家相比，甚至与部分发展中国家相比也相差略远，其中有一部分原因，是由于道路桥梁在工程设计技术与设计方式上与国外有很大差距。但自从我国改革开放开始，伴随着我过经济的发展和科技的进步，道路桥梁在工程设计技术上也有了很大的提升，设计方式也更加先进、科学。在传统的道路桥梁设计中，都存在着或多或少的设计缺陷，这对于道路桥梁在后期工程建设中有非常大的障碍，如果无法得到有效的解决，就会造成道路桥梁存在质量与安全隐患，并会影响道路桥梁在交通运行时的使用。至此，道路桥梁的结构化设计也就随着现代化交通系统的需要应运而生，结构化设计的产生与应用，帮助解决了传统设计方式中存在的问题，对于新兴的设计理念和科学技术也都有相辅相成的作用。
1开展结构化设计的原因简述
在以往开展桥梁设计工作的时候，人们的思想存在很多误区，比如过于看重它自身的强度，而忽略了它的持久性；看重强度的时候却没有意识到它的适用范围；重视结构布局的时候，忽略了维护工作的重要性，很显然这种错误的思想会导致结构存在很多潜在的安全问题。在以往开展设计工作的时候，一般是按照如下步骤开展的。首先，依据经验明确方案，此处牵扯到使用的材料以及构造和工艺等内容。然后，分析结构。第三，借助力学分析法进行结构设计，并且要结合具体情况不断修改。此法的缺点在于，只可以明确方案的安全性等要素，无法使得方案最为优化，不符合设计的发展所需，因此结构化设计理念就开始逐渐被人们所接受。
2结构化方法设计的不同计算模型
2.1离散化结构
在设计桥梁构架过程中，尽量地采用有限制的自由度，这样就能够将原先的整体框架分散成多个特性各不相同的构架，通过这样的方式可以减低工作难度，给工程提供一个简单便捷的操作方式。
2.2模型化结构设计
在公路桥梁结构设计中，最重要的结构设计就是模型化结构，这种结构方式主要是利用物理力学的相关内容结合设计，通过力的分解与合成进行分析所得出的结论，这种设计方式可以使得整个工程的结构设计实现具体化。
2.3简化的材料和荷载结构化设计
简单化的材料和荷载结构化设计也是公路桥梁结构设计中普遍使用的设计方式之一，这种方式主要是利用简单的建设材料来模拟公路桥梁的结构设计，这种设计方式可以将复杂的设计方式变成更加简单化，从而使得公路桥梁结构设计更加顺利地开展，但是要想确保该种设计方式能够有效的利用，则需要设计人员先对实际情况进行考察和分析，选择较好的设计模型，这样才能提高设计的可靠性。
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3基于结构化方法的公路桥梁设计解法
3.1图解法
这是最常用的解法，适用于具有多样性特点的构架。该方法的核心思想在于将拟定变量作为横坐标；将另外一个变量作为纵坐标。在确定坐标数值后，绘制曲线图，分辨上、下两侧的边缘区段。在此区段以内，绘制目标函数等值线，此等值线和区段外缘保持相切的位置关系。通过这种处理得出的端点，即为目标函数取值。
3.2函数极值的求解
函数极值和所形成的不等式有密切的关系。将具有约束性特点的不等式转换为对等式，通过标准的消解程序，剔除函数范围之外的变量。通过这样的处理，可使目标函数变为架构当中的函数。在此基础上进行计算，可得出函数取值范围内的最大最小值，这也是采用结构化方法的桥梁设计重要环节，应得到设计者高度重视。
3.3同态设计
在同态设计模式下，通过对等式进行的一系列变更，能有效缩减原设计有限空间，但也会对可行性造成一定负面影响。这种具有明显差异的设计，并不优于原有的解答。在特殊情形下，通过这样的计算，甚至无法获取预期的答案。这种方法是有明显弊端的，但在日常设计过程中，往往会面临很多困难，这些困难都需要借助同态设计来一一处理。
4结构化设计在公路桥梁设计中的具体运用
4.1运用于公路桥梁的防水设计
在公路桥梁设计中，防水设计是施工单位需要重视的设计项目，如果公路桥梁的防水设计不能得到有效保障，则会导致公路桥梁出现浸水的现象，如果公路经过长时间地浸泡，将会严重地影响公路的结构硬度，降低公路结构的稳定性，从而影响公路的使用质量，影响公路的正常运营，给人们的出现带来极大的安全隐患。由此可见，公路桥梁的防水设计对公路桥梁的使用质量有着重要的作用。因此，设计人员在设计桥梁结构过程中，应重视排水系统的设计，做好防水预防措施。通常情况下，为了确保防水效果，需要选择质量优质的防水材料，选择密实性比较高的防水钢筋混凝土材料，从而有效提高防水效果，同时还可以提高排水系统的施工质量，防止混凝土出现断裂等情况，而发生渗漏现象。
4.2结构化设计的优化应用
在公路桥梁结构设计过程中，科学地运用好结构化设计对公路桥梁工程建设有着特别重要的意义，提高公路桥梁结构设计的质量。结构化设计的优化应用可以增强桥梁结构的稳定和连续性，同时还可以对质量比较差的区域进行处理，从而提高桥梁结构的稳定性和承载能力。此外，在设计过程中，设计人员应该充分地考虑到重大的负荷量，对桥梁结构的承载能力的影响，提高桥梁结构设计的抗震能力和承载能力，同时还可以有效地防止混凝土出现断裂的现象发生。
4.3结构化设计在桥头搭板中的应用
桥梁设计中应用优化设计的方法非常重要，在实践过程中，设计人员在掌握结构设计方法基础上，还要结合桥梁的实际情况，科学的进行应用。例如在某桥梁项目中，笔者成功的将结构优化设计方法在桥头塔板中应用，且取得的效果非常显著。首先，在该方法应用时，先对塔板的埋深进行了全面的计算，同时按照桥梁实际情况进行了调整，然后在这些基础上，对塔板的长度与宽度以及厚度进行了相关的调整，最后还应用计算机辅助技术进行结构优化，这样计算出来的结果就非常精确，数据也更加详细化，同时通过软件将桥梁的效果图进行并合，通过该方式能够全面的对桥梁的综合性能进行分析，这对提高桥梁设计的效率起到很大的作用。
结语
综上所述，道路桥梁的结构化设计应用相较于传统的设计方式有很多方面的优势，对我国道路桥梁工程技术有很大的帮助，也对我国道路桥梁工程建设有着非常显著的贡献，但同时也无法完全舍弃传统的设计方式，很多基础设计仍然要沿用到传统的设计方法。因此，想要在道路桥梁的结构化设计中取得更加傲人的成绩，就需要以传统设计方式为参考，结合现代化科技发展对道路桥梁结构化设计的应用，对结构化设计理念做出科学合理的创新。
参考文献
[1]盛羽.道路桥梁设计中的问题及对策[J].中华建设.2016（06）：275.
[2]戴晓东，戴剑平.浅谈结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].科技创新导报，2017（8）：75-76.
论文作者:魏霞,袁宏波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/3
标签：桥梁论文; 结构化论文; 公路论文; 方式论文; 方法论文; 道路论文; 结构设计论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;