摘要：道路桥梁在我国社会生活和生产中占据着非常重要的地位，道路桥梁的设计工作是保证道路桥梁安全的关键环节，通过将结构化设计应用在道路桥梁设计中，能够显著的提高道路桥梁的可靠度，降低工程造价，保证道路桥梁设计和施工的经济效益和社会效益。本文进一步分析了结构化设计在道路桥梁设计中的应用，以供同仁参考借鉴。
关键词：道路；桥梁；结构化设计
一、结构化设计在道路桥梁设计中应用的必要性分析
道路桥梁的设计需要采用良好的设计理念以及设计方法，否则将不能够保证道路桥梁的施工质量，道路桥梁的设计就如同画家画画的灵感，只有画家在大脑中勾画出东西，才能够画出更好的画作，因此，做好道路桥梁的设计工作至关重要。传统的道路桥梁设计首先是根据传统的经验，制定最初的道路桥梁设计方案，其中包括结构尺寸、制造工艺、总体布置以及材料选购等；对结构进行分析，最后进行力学分析，检验结构设计的可行性，再根据道路桥梁工程的实际状况进行修改和调整。由此可见，传统的道路桥梁设计方式已经远远满足不了现代社会对道路桥梁结构设计的实际要求。结构化设计在道路桥梁设计中的应用，对于提高道路桥梁的设计水平，保障施工的安全性和有序性具有非常重要的作用，同时还能够提高道路桥梁工程的经济效益和社会效益。因此，结构化设计在道路桥梁设计中的应用已经成为一种必然趋势，应该引起道路桥梁设计单位的重视。
二、结构化设计在道路桥梁设计工作中的应用原则
2.1整体性
设计道路桥梁结构时，要重视其结构的整体性，并重点关注道路桥梁的关键部位，提高其结构承受能力，保证道路桥梁结构的稳固性。此外，对其进行结构化设计保证道路桥梁工程质量的同时，严格控制道路桥梁的施工成本，实现道路桥梁施工的经济效益。
2.2连续性
近年来，我国经济发展势头迅猛，机动车的数量越来越多，因此，交通运输量呈逐年增加的趋势，在道路桥梁的结构化设计过程中，首先需要确保其耐久性和稳定性。设计师在设计过程中，需要将设计方案和项目具体情况相结合，确保桥梁受力均匀，同时还需要保证好结构的稳定性，不断扩大桥梁的受力面积，缩短道路的传输路径，道路桥梁工程施工可以据此获得巨大的便利，也能在很大程度上节约施工材料，桥梁结构的稳定性和连续性也能得到更好的保证。
2.3科学性
道路桥梁施工现场的具体情况要综合起来考虑，对道路桥梁结构化设计中的结构构件要进行合理的布局。横截面的选择，需要在确定道路桥梁的承载力后再进行。分布支撑力一定要合理，道路桥梁的重量一定要在最大程度上减轻，这样不仅能节省建设材料，同时工程成本造价也会减少。在调整道路桥梁结构的具体构件时，需要确保不影响道路桥梁的整体稳定性，这样才能更好地优化内部结构设计，以免在今后的道路桥梁设计中出现不必要的问题。
2.3综合性
进行道路桥梁结构化设计是在对施工材料和桥梁结构充分考虑的基础上，对桥梁结构中不同部位的受力特点和应用优势进行重点分析后而总结出的一种优化的设计方法。为了保证设计效果的实现，要对桥梁设计方案进行有针对性的修改和调整，并合理选择设计中的具体结构位置、安装施工的材料，进而优化道路桥梁结构化设计方案，保证桥梁结构的稳定性和安全性。
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三、结构化设计常用的解法分析
道路桥梁工程结构化设计常用的解法包括以下几种：（1）网络搜索法，该种解法是一种直观的方法，网络搜索法能够将问题在范围内划分成若干网格点，每一个网格点都代表一个相应的设计，按照一定的规律进行逐步的搜索，进而尽快找到代表最优解的网格点，在采用该种解法时，应该先固定一个变量，对于其他变量采用由小到大的方式进行验算，保证所有的网格点都满足规定的约束条件，选择出满足目标函数的网格点，获得最优解；（2）求解函数极值，想要获得函数的极值，应该把约束不等式转换成等式形式，并将目标函数中的变量消除，这样能够把目标函数转换成一个只包含了一个变量的函数，通过对目标函数进行计算，能够获得该目标函数的最小值以及最大值，这对于实现结构化设计在道路桥梁中的应用具有非常重要的作用。（3）图解法，图解法是一种最常用的结构化设计解法，能够在各种二维结构的桥梁结构设计中应用，该种解法在实际应用的过程中总共涉及到两个设计变量，将一个设计变量当做纵坐标，另一个当做横坐标，分别画出两条具有约束性的曲线图，同时得到两个界限的约束范围，在约束范围内分别作出目标函数的等值线，获得的等值线和约束范围的外边界相切，目标函数即为这些等值线和可行范围外边界相切的切点。
四、结构化设计在道路桥梁设计中的应用
4.1结构化设计应用在防水设计中
道路桥梁的防水性影响着道路桥梁施工质量和使用寿命，如果道路桥梁有着较差的防水性能，道路桥梁表面的积水就无法及时迅速排出，这样就会在很大程度上影响到道路桥梁的正常运行，甚至可能会引发不必要的交通事故。所以，一定要将道路桥梁的防水设计做好。需要严格控制好防水材料的选择，只有控制好其质量，道路桥梁的路面才能有着良好的防水性能。在道路桥梁防水中运用结构化设计，能保证路面和混凝土面的整体性，牢固黏结好路面和混凝土，避免路面出现脱落或是脱皮等情况，确保防水结构的延展性，使防水结构有着足够的抗拉强度。
4.2结构化设计应用在钢筋保护层厚度的增加上
在道路桥梁施工设计中，钢筋混凝土是较为常见的材料。钢筋混凝土由钢筋材料和混凝土构成，同时具有两种材料的优点。道路桥梁在实际运用过程中，受外界各因素的影响，钢筋容易被腐蚀，而在钢筋混凝土层上设置一定的保护层，能提高钢筋的耐久性。根据施工项目的实际情况进行道路桥梁结构化设计，如果项目的成本、环境等因素满足一定的条件，可以适当增加钢筋保护层的厚度，从而延长道路桥梁使用寿命。
4.3结构化设计应用在混凝土耐久性提高方面
对道路桥梁的性能发挥和使用寿命造成影响的主要因素是混凝土的耐久性，因此，需要在保证好企业经济效益的同时，将道路桥梁的工程质量提高。整体结构受到道路桥梁工程的影响情况一定要在设计时充分考虑好，材料的选择要合适，因为原材料问题导致的质量问题一定要避免。道路桥梁结构化设计时，对混凝土的耐久性一定要高度重视，严格控制好混凝土材料的配比，混凝土的最低强度和最大水灰比要按照相关规定设计好，将其耐久性提高，确保能最大限度地发挥混凝土的性能。
4.4结构化设计应用在构造配筋增加方面
在混凝土结构中，较易出现的问题是裂缝，若不及时对裂缝进行有效处理，会引发更严重的问题。如当混凝土结构出现裂缝，雨水会顺着裂缝渗入混凝土内部，从而腐蚀其内部的钢筋结构，因此，在对道路桥梁进行结构设计时，增加构造配筋的数量，优化道路桥梁结构的配置，从而有效提升其结构的防裂性能。
结束语
结构化设计在道路桥梁设计中的应用，对于提高道路桥梁的设计水平，保障施工的安全性和有序性具有非常重要的作用，同时还能够提高道路桥梁工程的经济效益和社会效益。因此，结构化设计在道路桥梁设计中的应用已经成为一种必然趋势，应该引起道路桥梁设计单位的重视。
参考文献
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[2]徐小英.道路桥梁设计隐患问题及应对措施研究[J].城市建设理论研究，2014（34）：117-119..
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论文作者:陈扶绅
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
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