摘要：从目前情况来看，怎样加强桥梁设计与施工工作是极为关键的，这也属于桥梁管理与施工单位需要加强重视的项目内容。除去在施工过程中必须重视施工操作技术与相应人员的组织安排之外，特别是针对桥梁的设计工作必须更加重视，具备一个优良的设计方法与理念才可以确保后续施工更为稳定有序，桥梁设计重要性便如同一个画家进行创作时的构思灵感，而画家必须在脑子内有勾画的事物才可以创造更优良的作品。所以，要想建设质量更为精良的桥梁便一定要加强设计工作，这时设计理念与设计手段便变的非常关键。此文注重在桥梁设计中的结构化设计运用问题，对其展开详细的研究分析，下文将针对桥梁设计中结构化设计的应用问题分析研究结果展开具体论述。
关键词：结构化设计；桥梁设计；应用
一、结构化设计概述
结构化设计方法是在自顶层向下细化、模块化以及结构化地进行程序设计的基础上发展起来的，主要是将桥梁的设计划分为具有独立功能，同时相互之间能够和谐共处、互相整合的模块结构，包括概要设计以及各个环节的细节设计，一般是通过结构图对各个阶段的具体设计进行展示。在桥梁设计中，许多设计人员没有从整体入手充分考虑各方面的因素，导致设计过程中存在一些问题，例如，重视桥梁自身的强度，但是忽略了桥梁的耐久性问题；重视耐受强度，忽视了其适用寿命；关注结构布局的合理性，忽视了桥梁质量的检测和维护等。在这种情况下，桥梁结构中会存在一些缺陷和安全隐患。在桥梁设计过程中，需要经历3个步骤：（1）从经验出发，对设计方案进行初步确定，包括结构布局、工艺技术、材料选择等问题；（2）要对桥梁的结构进行分析，保证结构的合理性；（3）采用力学理论对结构设计的可行性和可靠性进行分析，同时与实际情况相结合，进行优化。
二、桥梁设计程中结构化设计模型构建及计算方法确定
1、模型构建
首先，离散化结构设计。该种结构设计是指通过，对桥梁的整体结构进行细化，将结构无限的自由度转变为有限的自由度，继而能够详细分析整个桥梁工程结构的受力情况，确保分析的准确性，简化分析过程；其次，模型化结构设计。模型化结构设计主要是从力学角度入手，它是从整个受力角度分析桥梁的内在结构受力情况，在整个结构设计过程中，设计人员应该妥善处理好矛盾点，实现结构模型化处理，此外，该种设计模式还能够具体化结构设计，以提高结构，处理工作效率；最后，材料与荷载结构化设计。该种设计模式就是利用桥梁所提供的种资料，来实现对桥梁结构的模拟。把基于实践角度，通过进一步简化结构设计过程，提高设计施工的效率。在应用该种结构设计方法进行桥梁结构设计过程中要求设计人员从大型计算模型中选择合理的模型，这样能够提高整个设计方案的质量和准确性。
2、计算方法确定
结构化设计在桥梁设计过程中所选择的计算方法主要包含以下几种：首先，图解计算法。它主要是利用横纵轴原理，将两个任意的变量作为横轴和纵轴标准，结合两个变量的具体变化情况，在坐标系中绘制出图形。这里所说的结合变量是指变量含水不等式，通过进行适当计算，能够获得坐标系内两种变量的约束区域，进而能够求得目标函数的等值线，得出最终的目标函数值。该种计算方法主要适用于桥梁的二维结构计算；其次，函数极值计算方法。该种计算方法主要是在结构设计过程中，对设计变量函数不等式作为等式看待，最终求解出整个变量的大小，从而获得相应的函数极值；再次，同态设计法。该种计算方法和上述函数极值计算方法大同小异，同样是将函数不等式作为等式看待，最终缩小计算空间目标，进而提高计算效率。现阶段该种方法是应用频率较高的一种计算方法；最后，网络搜索方法。该种方法就是将桥梁结构设计过程中所遇到的各种设计问题实现网络化，要根据既定的规律，实现变量控制。在应用该种计算方法时，应该根据特定的顺序，进行科学计算，以达到计算结果的最优化。
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三、桥梁设计中结构化设计的应用
1、在防水设计中的应用
在对桥梁防水设计的过程中，需要从整体层面考虑，在保证结构合理性和可靠性的同时，关注桥梁桥面铺装的物理性质，通过合理的施工工艺提高桥面铺装的平整度。另外，要考虑防水结构在桥梁工程中的重要性，从设计需求出发，选择具备良好延展性和抗拉强度的施工材料作为基础，结合先进的施工工艺实现防水结构的整体性。另外，防水设施还包括排水管和集水管，应对其进行合理的布置，保证施工质量，避免在桥梁结构以及混凝土构件的位置出现腐蚀和渗透现象，从而保证桥梁结构的稳定性和安全性。
2、在混凝土施工设计中的应用
首先，结构化设计在钢筋混凝土保护层厚度方面的应用。钢筋混凝土属于复合型建筑材料，它是由钢筋和混凝土按照一定比例制备而成，是桥梁施工建设过程中应用最为常见的施工材料。在钢筋混凝土结构上层所铺设的保护层，目的是为了避免钢筋被外界各种因素腐蚀，增强整个钢筋混凝土结构的耐久性和安全性。为此，在结构化设计过程中，应该注重适当控制保护层的厚度，确保钢筋混凝土结构不受影响；其次，结构化设计需要符合混凝土耐久性标准。混凝土结构耐久性设计标准，不仅会影响到后期桥梁的整体施工质量，而且还会直接影响到整个项目工程投入使用后的寿命，因此在进行混凝土结构化设计过程中，应该将耐久性标准全面考虑到设计方案中，通过设计进一步提升混凝土结构和混凝土自身的耐久性，确保混凝土材料配比科学。
3、在结构化设计的可靠性运用
桥梁可靠性属于设计要求中的关键性能指标。桥梁可靠性主要是通过结构构件荷载效应与抗力进行决定。因为荷载效应会受到各方面因素影响，另外抗力会受到材料性能之类的各方面因素影响，所以，结构设计重点就是对其中两个因素展开独立性分析，完成可靠性设计。结构化设计对于桥梁工程建设来说具体作用在于使工程项目结构能够在有限时间之内，满足一定质量要求，桥梁工程进行实际运用的时候，可以处理运营中的多种情况与问题，且可以保证其状态长时间的安全稳定。想要使得桥梁可靠性满足实际运行水平，必须符合结构设计具体要求，使得结构整体抗力能够大于结构的荷载效应。桥梁工程设计中运用结构化设计形式目的在于提高桥梁公路的可靠性，为了深入确保在运用结构化设计方式与理念的设计方案中增强桥梁可靠性，便必须要确保设计中结构的整体抗压水平必须要超过结构承载水平，而且在道路桥梁设计中运用结构化设计必须要明确相应的结构失效要求，确定且设计出科学的失效模型，真正实现防患于未然，只有这样才可以使得桥梁工程设计更加完美。其次，确定道路桥梁截面承载的相关指标同样是极为关键的工作内容，此种工作必须要确保在可靠性符合要求的基础上才可以完成道路桥梁结构设计，必须完成上述内容，才可以从根本上增强道路桥梁的整体可靠性，确保桥梁承受力的最大化。
结束语
综上所述，桥梁工程比较复杂，常出现一些问题，因此，只有对出现的问题进行合理有效的解决才能进一步提高桥梁的质量，但是解决问题的关键是要充分利用结构设计，在道路桥梁结构的设计过程中，利用结构化设计不仅能有效提高桥梁的质量，而且可以使桥梁的经济性和安全性得到进一步的保障。
参考文献：
[1]田许.浅析结构化设计在桥梁设计中的应用[J].工程建设与设计，2018（02）.
[2]任传林.浅议结构化设计在桥梁设计工作中的应用[J].工程建设与设计，2018（05）.
[3]黄仁杰.桥梁设计中结构化设计的应用研究[J].建材与装饰，2018（17）.
[4]李凯.结构化设计在桥梁设计的应用研究[J].科技创新与应用，2018（34）.
论文作者:向凯齐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/19
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