华北水利水电大学 河南 郑州 450045
摘要：伴随着我国社会经济的快速发展，道路桥梁工程建设的规模也越来越大，在具体的施工过程中，施工工艺比较复杂，这就要求对道路桥梁工程结构化设计。结构化设计有着连续性的特点。在制定道路桥梁工程结构化设计的方案过程中，把这个工程项目按照整体来分析桥梁的承载力。与此同时，还要科学地确认各个结构的承受范围，减轻运送内力，进而节约工程材料成本。除此之外，在道路桥梁结构化设计的过程中要保障整个设计方案符合国家的相关标准。不断提高道桥的安全质量，为后续的施工提供科学的设计方案。
关键词：结构化设计；道路桥梁设计；应用
1结构化设计在道路桥梁设计中的应用价值
在传统道路桥梁设计中，设计人员往往会依托自身工作经验进行初级设计方案的确定，无论是桥梁的总体结构布置，还是结构尺寸，都要依托结构和力学体系完成设计工作，以此判定设计理念的可行性。尽管设计方案能够对安全性进行验证，却因为缺乏对施工现场调研和实际情况分析，造成设计工作在实际施工中出现瓶颈，很多设计细节无法落实在实际施工过程中，且不能满足桥梁结构不断复杂化的发展需求。基于此，在道路桥梁设计工作中，有效应用结构化设计理念势在必行。借助结构化设计体系的具体要求，设计人员就能从上自下地建立精细化设计方案，且能按照结构化要求和模块化设计方向对设计细节予以评述和管理，从根本上维护了设计方案的可行性和实效性。一般而言，在实际设计工作中，要将设计方案划分为不同且独立的单一功能模块，在完成细部设计后进行整体方案的组合处理，保证精细化设计原则落实到位，真正发挥了新型设计理念的优势，也为设计方案安全性的优化提升创设了良好的平台，使得设计方案在投入施工后，能为道路桥梁施工项目综合质量的优化提供保障。
2结构化设计遵循的原则
为降低整体结构重量，通常要选择合理的截面材质，使力得到均匀分布，保证刚度符合要求。设计最简单的力传播途径，实现力的均衡，有效减轻结构重量，还可保证材料的充分节省。此外，在结构化设计中，还要保证所有结构紧密结合，使结构以充分衔接的方式传递力;可适当提高受力面积降低结构承担的力，减轻结构材料与自重。结合受力特点与结构的几何特征对材料进行优化组合，吸取不同材料的精华，实现整体结构减重。道路桥梁的承重构件所起到的作用不言而喻，在进行结构化设计时，可根据不同的标准对承重效果进行分析，结合分析结果找出最佳设计方案。
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3道路桥梁设计中结构化设计的具体应用
3.1结构化设计计算模型分析
结构化设计计算模型在道路桥梁施工作业中主要体现在以下三种形式中：模型化结构、离散化结构、简化计算模型。这三种模型在使用过程中都在桥梁建设中发挥着不可替代的重要作用。下面则进行详细分析：
模型化结构：模型化结构重点突出的则是力学建模。因在道路桥梁施工设计中，必须通过前期的数学建模分析，针对桥梁施工作业可能出现的矛盾及问题进行规律性的研究分析，进而模拟出道路桥梁施工作业的实际施工作业情况，通过这种方式的模拟可以大大降低道路桥梁施工作业中可能出现的问题，对其实际施工作业有着重要的指导意义。
离散化结构：从某种意义上来讲，道路桥梁施工作业既是一个整体，也是多个独立结构的个体。所以在施工作业过程中要对整体质量进行把控，同时要对道路桥梁施工作业各细节结构进行合理分析，使其每个环节都能够达到质量要求并对下一个施工作业环节有一定的保障性作用，既相互影响又相互作用。
简化计算模型：通过对荷载及原材料的简化来完善道路桥梁施工作业。在结构设计过程中，通常情况下都会先采用假设性的材料对其理想施工作业进行参数分析，通过模拟出荷载的受力情况来判断道路桥梁施工作业设计的承载力，然后将这些数据进行整合。最后，将其运用到实际的结构化设计中，但是往往在进行结构化计算时并不能通过简化的方式来最大程度的将其呈现。所以在实际计算模型的过程中作为设计者要充分考虑到道路桥梁设计的各种因素，依据实际情况和以往的设计经验来简化桥梁的受力计算。此外，还要尽量减少对原材料的测试使用，要合理使用建筑材料，真正意义上通过简化的方式来制定出最符合道路桥梁设计的模型。
3.2道路桥梁防水设计中结构化设计的应用
3.2.1在防水设计中的应用
为了提高道路桥梁的使用寿命，就要做好防水工作，一旦水分“肆无忌惮”渗透到内部时，就会使道桥的寿命大打折扣。因此，在防水设计中要融入结构化设计理念，选择防水性能优越的材料。一般会选择性能良好、具有足够密实度、复合纤维材质的混凝土作为防水层。材料中的混合水泥基渗透结晶成分可为混凝土的防水效果“增光添彩”。在混凝土中要混合数量充足的钢筋网，可以有效避免混凝土出现裂缝。
融入质量过关的混凝土材质防水设计需符合严格的标准。首先，在道路桥梁表面上铺装防水层时，要保证混凝土与之步调统一，浑然一体，使路面看上去美观大方。第二，路面平整，没有脱落，粘结性良好。第三，保证结构的延展性良好，耐抗耐拉，强度符合要求。第四，提高泄水效果，加强泄水环节设计，保证在泄水过程中不会有渗水的情况。
3.2.2在混凝土施工设计中的应用
在道路桥梁工程中，混凝土是十分常见的材料。其中，钢筋混凝土融合混凝土的优势与钢筋的特点，堪称道路桥梁工程的“铜墙铁壁”。不过，钢筋混凝土也有其自身的缺陷，如果不加强对钢筋的保护，就会使得外界环境对钢筋质量造成不利影响，形成锈蚀。因此，要铺设有足够厚度的保护层，既可以保护钢筋，又能够提高结构稳固性。简而言之，保护层厚度与钢筋混凝土的性能提升成正比，即厚度越大，性能越有保证。
混凝土的耐久性也是衡量道路桥梁工程质量的重要指标。混凝土的耐久性需经受时间的考验，以“持之以恒”的方式保证道桥的安全性与可靠性。如果在混凝土施工设计时没有结合整体工程结构，计算不准确，或者使用不合格的材料，就会给工程带来严重的安全隐患。因此，要加强结构化设计理念，明确混凝土耐久性标准，从严格控制配比入手，将细节做到位，保证整体结构更加耐用，持久。
混凝土有许多优势，不过其质量通病同样不容忽视，而且发生频率较高。常见问题就是开裂。混凝土一旦发生开裂，不仅会影响结构防水功能，还会导致水继续渗透到内部之中，破坏其他部分。为了避免内部结构继续被水侵蚀，就要从源头入手，避免混凝土开裂。可利用结构化设计理念，配置相应的配筋，使混凝土结构开裂现象得到有效改善。配筋的设置要把握好最佳时机，最好是设置于裂缝高发期，就会收到更好的效果。
要明确设计方案，建立完善的模型，使道路桥梁的结构设计有严格的依据。通常要结合道桥工程的特点，明确设计理念，将整体结构完整呈现在模型之中，使结构化设计充分进行。
结语
道路桥梁工程在我国交通行业发展过程中占着非常重要的位置，道路桥梁的结构设计是很复杂的一项工作，通过结构化设计的有效运用，可以提升道路桥梁工程的科学性和安全性，节约了道路桥梁工程的成本，促进了道路桥梁工程的健康发展。在进行道路桥梁工程结构设计的过程中，设计人员要认真的考察施工现场的情况，制定出科学的设计方案，避免各种安全事故的发生。
参考文献
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[2]黄仁杰.道路桥梁设计中结构化设计的应用研究[J].建材与装饰,2018(17):245-246.
[3]赵娣.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].科技创新与应用,2017(32):118+120.
论文作者:曹天虹
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/13
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