摘要：道路桥梁建设是交通系统建设的核心关键。因此，结构设计的优化一直是道桥设计中研究重点。传统的道桥设计主要采用定值法进行设计。而这种结构设计受到的影响因素较多。因此，本文提出结构化设计的计算模型，并阐述结构化设计在道桥设计中应用原则。并重点分析结构化设计在道桥设计中的应用。
关键词：结构化设计；道路桥梁设计；应用
引言
在道路桥梁的设计中，结构化设计能够有效地解决传统设计不能直观发现的问题。并能减少道路桥梁设计中的变更。因此，结构化设计在道路桥梁设计当中的可行度较高。通过建立多样化的计算模型，并提升工程设计技术。按照结构化设计在道桥设计中的应用原则，避免传统设计中存在的缺陷，实现结构化设计在道桥设计中的深入应用。
1结构化设计的计算模型构建
1.1离散化结构
在道路桥梁设计中对结构自由度的限制是极为必要的。因此，通过结构划分的方式，将整体的结构划分成多个主要组成部分。也就实现了将整体划分为离散的结构模型。针对每个限制部分进行测试分析，对其独立受力情况进行测试。从强化限制部分结构的稳定性出发，不仅简化了施工流程，同时也极大地提高了施工效率。同时其离散结构设计，更加方便施工方案的临时调整，有利于将结构化设计贯彻到道路桥梁整体设计中。
1.2模型化结构
道路桥梁的设计需要利用相应的建筑力学原理，并结合结构设计的内在规律，构建结构化模型。例如桥梁的模型化结构设计主要包括实体模型及空间梁模型。实体模型的建立需要先对依据实际情况，确保真实构件的长、宽及高的实际尺寸。空间梁模型可以以截面上任意一点作为基准点进行建模，但需要确定截面的扭转方向。其模型的建立简化了以往建模的工作量。同时模型化结构的建立方便对主要设计矛盾进行分析，保证了设计的合理性及施工质量。
1.3简化的材料及载荷结构化设计
载荷结构化设计是利用理想模型材料来模拟道路桥梁。但往往因对材料因对材料可塑性及弹性设定过于理想化，导致其与实际施工的技术要求相差太远。同时利用有限参数对结构载荷能力进行随机模拟。一般选择的有限参数具有一定概率性，但解析式得出的参数值也是可行的。基于这些原因，在结构化设计中常常简化材料及载荷因素的影响。对于模型计算方法的规范化要求较高，常用的计算方法包括图解法、函数极值法及网络搜索法等。
2结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则
2.1截面方式的选择
在道路桥梁设计中为减少结构重量，需要对材料刚度配置及截面方式进行优化和选择。例如，根据其承重能力的差异，选择符合其性能要求的截面形式。同时由于道路桥梁施工中使用材料较多，增加其自重，需要在材料设计时，将材料设计成空壁式，以减少对道路桥梁的压力。其截面设计需要根据实际施工条件，选择材料轻、重量小且结构优良的截面方式。确保力的传输途径简单直接，均衡外负荷力作用，减轻结构承重。
2.2结构的连续性及材料的组合
道路桥梁结构是统一、一体的，为确保受力的传输路径更为简单直接，其结构连续性的实现将使道路桥梁各部分的受力均匀。连续性结构使受力面积扩大，进而减少了道路桥梁本身承受的内力。降低了道路桥梁施工材料成本。同时，道路桥梁结构及材料对其本身的受力性及负载力都有着一定的影响，因此，实现材料与结构的整合是极为必要的。其二者的整合，需要在结构设计阶段对其材料的优势进行合理分析，选取最优的调配组合。
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3结构化设计在道路桥梁设计中的应用
3.1在道路桥梁防水设计中的应用
道路桥梁面层的防水性能直接关乎着线路的排水能力，若积水无法排出，久而久之，雨水对路基与桥梁内部侵蚀将更为严重。不仅给运营阶段交通安全带来压力，还会影响养护阶段资源的投入，大大减少桥梁的使用寿命。因此，应即时处理道路桥梁表面积水并合理进行防渗漏设计。因此，应建立较完善的渗入水排出系统。通过在路肩墙内部设置一定量的排水孔，便于水即时排出。道路桥梁的防水设计主要包括防水层设计及混凝土钢筋网设计。防水层设计的主要要求是针对混凝土及水泥的配置。例如纤维混凝土及结晶材料混合水泥的使用都得到了普及。但施工工艺及施工技术并不完善。施工前需要确定路面粘结性，避免发生起皮、脱落等现象。可以在路基浇筑后，进行表面拉毛处理，使得路基面表面的粗糙度道桥粘接力要求。其次，要确保混凝土摊铺的延展性及抗拉强度。防水材料的选择是否得当，将直接影响路基面的粗糙程度及深度。因此，为实现道桥结构化设计，应对其防水材料进行合理设计。桥梁钢筋网的设计能够在一定程度上防治混凝土的开裂，避免雨水的渗入。同时相应的辅助配置也极为必要，例如，安装泄水管道，对管道结构进行合理设计，既避免水的渗出，也加固的道路桥梁整体的结构。此外，应规范施工工序的科学性，合理选择防水卷材。应对卷材的耐热性能、耐穿刺力及亲和性提出较高要求，以提高道桥的防水性能。
3.2在道路桥梁混凝土施工中的应用
道路桥梁混凝土施工中的应用主要包括三方面。其一，是保护层厚度的增加。通常情况下，是在钢筋混凝土表面增加一层保护层。保护层可以防止下面的钢筋受到腐蚀，同时也能够增加钢筋的持久性。其二，是混凝土设计的耐久性。混凝土的耐久性关乎到道路桥梁施工整体的使用寿命及安全质量。因此，对于结构混凝土耐久性应依据不同环境条件提出合理要求。例如针对海水环境、温暖或寒冷地区、严寒地区，其建筑结构受到物质影响的侵蚀程度也大相径庭。其对最大水灰比及最小水泥用量都有不同程度的要求。在施工前，应依据设计要求，对施工现场的环境及气候做出合理分析，以此判断原材料的配比，提高施工质量。对于混凝土施工中偷工减料等不良行为，应严加管理，避免其影响道路桥梁布局的整体建设。同时施工设计中计算失误的现象时有发生，因此，为确保设计图纸的指导性作用，应在施工前做好勘测工作，避免参数差距过大，给建筑整体结构设计带来影响。最后，构造配筋的强化。混凝土施工中，受到温度、湿度的影响较大。其次施工工艺及施工技术的差异，给混凝土施工增加了很多的阻力。而构造配筋的强化，将降低混凝土开裂对建筑内部结构的影响。根据道路桥梁设计的实际情况，增强构造配筋的使用，以实现对裂缝的控制，增强混凝土结构的抗裂缝能力。
结语
近年来，随着我国基础设施建设的完善，作为交通运输业的核心发展环节，道路桥梁建设也得到了快速发展。实践证明，结构化设计在道路桥梁设计中的应用，不仅保证了工程施工质量，同时也提高了工程的安全性和经济性。我国幅员辽阔，道桥工程建设的市场空间巨大。因此，应广泛开发结构化设计的发展前景及应用价值。
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论文作者:王亚旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/30
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