摘要：我国经济转型升级正加速推进，交通运输服务行业发展也相当快，道路桥梁成为了经济发展的重要纽带。在国家大力实施产业结构转型的大背景下，同时也为了促进桥梁建设行业的发展，需要从最基本的桥梁设计优化工作做起。在工作中，常见的方法是结构化设计模型构建法，这是当代桥梁设计中的新型设计理念之一，为桥梁结构的优化提供了保障。在当前的道路桥梁设计中，其结构化设计还有很多需要改进和完善的地方。在进行设计的时候，应当尽量遵循相关设计原则，从实际出发，才能够做好这方面的设计工作。因此，为了使交通系统建设不断完善，加强结构化设计在桥梁设计中的应用研究有重要的意义。
关键词：结构化设计；桥梁设计；应用
1、桥梁结构化设计的必要性
结构化设计指的是对程序结构、数据结构以及设计过程进行逐渐的细化、审评以及编写的一个过程。将结构化设计方法应用到道路桥梁设计中，能够对道路桥梁模型进行不同的计算，从而选择出最合适的桥梁设计方案。在桥梁设计中，应用结构化设计方法能够较好的对桥梁建设中的一些不确定的因素进行分析，并且能够针对这些不确定的因素进行科学的处理，从而保证桥梁的安全和耐久性。
在传统的桥梁设计中，通常都是首先根据桥梁设计经验对初始的设计方案进行编制，设计方案内容主要包括桥梁总体布置、桥梁结构尺寸、桥梁材料选择等。之后分析桥梁结构，最后再分析桥梁力学，结合相关规范对桥梁结构设计的可行性进行验算并且针对情况的不同进行相关修改。根据上文所述，我们可以看出这种设计方法只能够检验施工方案的安全性和可行性，无法满足最优设计的要求，并不能够满足桥梁设计复杂的要求，所以说就传统的桥梁设计方法来看，进行桥梁结构化设计显得十分的必要。
结构化设计是将结构化分析得到的数据流图映射成软件体系结构的一种设计方法。强调模块化、自顶向下逐步求精、信息隐蔽、高内聚低耦合等设计准则，分为概要设计和详细设计两大步骤。概要设计是对软件系统的总体设计，采用结构化设计方法，其任务是：将系统分解成模块，确定每个模块的功能、接口（模块间传递的数据）及其调用关系，并用模块及其对模块的调用来构建软件的体系结构。详细设计是对模块实现细节的设计，采用结构化程序设计方法。结构化设计在道路桥梁设计中的应用，不仅是道路桥梁发展的需要，也是道路桥梁设计方法的最优选择。
2、桥梁结构化设计原则
2.1科学性原则
桥梁结构化设计的科学性原则主要是指对桥梁的结构进行合理的选择，在设计过程中必须要重点关注桥梁横断面与结构配置，保证桥梁设计的科学性和有效性，并且以此为基础，对桥梁结构内里分布进行优化，从而降低桥梁结构的重量，提供良好的经济性，保证桥梁结构设计的科学性。
2.2简约化原则
桥梁结构设计的简约化是现代桥梁设计的重要目标，在设计过程中应该尽可能的应用简化的路径实现桥梁结构力的简单和直接的传递，从而保证桥梁能够对外部负荷进行平衡的分散。实现桥梁结构设计的简约化对于节约施工材料、提高结构强度以及加快施工效率具有十分重要的意义。
2.3连续性原则
目前，随着桥梁事业的不断发展，桥梁建设体积和规模在逐渐的扩大，桥梁自身重量也在不断的提高，并且桥梁负荷在逐渐增大。面对这样的情况，在桥梁结构化设计中必须要满足桥梁设计连续性和一体性的要求，从而保证桥梁结构在受力的情况下对有效的受力面积进行扩大，对桥梁受力传递的路径进行缩短，在实现节约材料以及优化结构目标的同时，对桥梁结构的连续性以及稳定性进行提高。
2.4统合性原则
在桥梁结构化设计中，必须对结构和材料两个部分进行统合。在桥梁结构设计中，应该对不同材料在桥梁结构中的不同部位以及性质进行充分的考虑，保证在优化结构设计的同时还能够对材料进行科学的应用。与此同时，还应该根据不同的结构、不同的功能以及不同形状受力的特点，对桥梁进行统和，从而保证桥梁结构能够达到受力、重量以及稳定的特性目标。
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2.5整体性原则
在桥梁结构设计中，应该对结构化设计方法的优势和特点进行充分的利用，从而满足桥梁结构整体性的原则，尤其是必须保证桥梁过载和特殊情况能够满足桥梁结构安全性和整体性的要求，从而对桥梁的承载力进行提高，达到整体效果，确保节约桥梁结构的总体用料，在保证施工质量的同时降低工程造价。
3、结构化设计在桥梁设计中的应用
3.1桥梁防水设计方面的应用
道路桥梁路面渗水的排除、防渗漏问题均会影响到道路桥梁使用寿命。而在日常设计中，由于防水作为附属工程设计，其重要性往往被设计者所忽视。为解决此类问题，一是需提升防水层设计水平，采用具有良好效果的防水层，一般该防水层需要选择密实性最佳的混凝土材料，并在混凝土当中加入钢筋网，有效避免混凝土出现裂纹，选择复合纤维混凝土，在其中混合水泥、渗透结晶材料，发挥最佳防水效果。另一方面，需要加强设计理念的转变。
达到标准的防水层结构设计需满足下述几个部分规定：路面需具备优质的黏结性，没有起皮及脱落现象；混凝土需与路面的铺装统一起来；综合结构具有适当的抗拉强度及延展性；需关注泄水管道的设计和设置，重视泄水管的安装过程和工艺水平，避免水分由管里渗出，直接作用于混凝土结构。
3.2混凝土施工结构化设计的应用
3.2.1结构化设计里钢筋的混凝土保护层厚度
钢筋混凝土属于钢筋和混凝土构建的复合型建筑材料之一，是道路桥梁建设过程中最为普遍的施工材料，而铺设于钢筋混凝土上层的保护层，实际上是为了避免钢筋被腐蚀，增强结构的耐久性及安全性，对钢筋混凝土发挥安全保护的作用。所以，在部分国家和行业规范里规定，需增强保护层在钢筋混凝土的保护作用，在进行结构设计的过程中，需适当控制保护层的厚度。
3.2.2结构化设计需要符合混凝土耐久性标准
2018年颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》强化了混凝土桥涵耐久性的要求，也体现了耐久性设计的重要性，混凝土的耐久性设计标准，不但和道路桥梁的施工质量紧密相关，还和道路桥梁的使用时间密不可分，故混凝土的结构化设计需要掌握耐久性标准。提高混凝土结构及混凝土本身的耐久性，并对混凝土的材料进行配比设计，对提高其耐久性有很大的帮助。
3.3防崩关键技术施工设计应用
防崩技术在结构化设计中的应用和体现，可从以下几方面进行说明：（1）桥梁施工中，要精确计算预抛高度，以此避免不必要的高度调整；（2）将合拢段的高差控制在2~3cm；（3）为了避免桥梁底板的钢筋崩裂，可以先在钢筋加工场焊接闭合箍筋，形成固定骨架，并和肋板钢筋焊接到一起，这样能有效地保证钢筋的整体性，并降低造价成本；（4）尽量避免施工中的误差并精确施工放样工作；（5）实际施工中，要保证桥梁中管道之间以及管道底部的混凝土具有较高的密实度。
3.4结构化设计在桥梁设计中的应用实例
结构化设计的优化，即要根据工程具体情况进行变通性应用。设计人员要根据施工现场的实际情况，准确计算预拱度，防止外崩力的影响，并利用横隔板减少底板承重。以“立交桥”的结构化设计为例，设计人员对结构化设计的巧妙运用，对路桥衔接段进行合理设计，然后确定整体的桥梁长度、起桥高度等。在设计过程中，设计者可借助信息化先进手段，简化桥梁设计流程，及时发现隐患问题。在桥梁实用性、耐久性、经济性的基础上，体现出现代化设计风格，增强桥梁结构特色。
4、结束语
综上所述，道路桥梁设计中结构化设计的应用，要从实际工程项目入手，即在明确研究结构化设计现实意义的情况下，找出优化控制的方法策略。具体来说，就是根据不同的道路桥梁结构类型，确定最具效用的模型构建与设计计算方法。事实证明，只有这样才能将桥梁工程的混凝土结构设计、构造配筋设计以及附属工程设计的有效性充分发挥出来，使其能够服务于所处的道路交通网络环境，最终满足各行各业经济发展所提出的安全稳定适用需求。
参考文献：
[1]谢晓亮.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].智能城市，2017（01）.
[2]廉书凯.道路桥梁设计中的隐患及处理研究[J].智能城市，2017（01）.
[3]陈卫健.结构化设计在道路桥梁设计中的实践浅析[J].中国标准化，2017（10）.
论文作者:贾永春
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/15
标签：桥梁论文; 结构化论文; 结构论文; 混凝土论文; 道路论文; 耐久性论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第27期论文;