結(jié)構(gòu)化設(shè)計在道路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

王冰瑤 劉丹妮 沈陽市市政工程設(shè)計研究院有限公司

隨著我國現(xiàn)代化社會的不斷發(fā)展，道路橋梁建設(shè)規(guī)模也不斷的擴大，道路橋梁建設(shè)的安全性與穩(wěn)定性也關(guān)系著人們的身體健康和生命財產(chǎn)安全，因此在道路橋梁設(shè)計的時候我們會使用到盡可能科學(xué)的方式來提高橋梁的承載力和安全性，盡可能的延長橋梁的使用壽命，降低道路橋梁在使用過程中可能遇到的各種風(fēng)險。

一、在道路橋梁設(shè)計中結(jié)構(gòu)化設(shè)計的重要性

通常情況下，結(jié)構(gòu)化設(shè)計一般是根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)特點來開展針對性、系統(tǒng)性的一種設(shè)計方式，其不僅可以有效提高道路橋梁的質(zhì)量，而且還可以降低工程施工使用風(fēng)險。我國現(xiàn)階段對橋梁建設(shè)給予了高度重視，在實際的橋梁建設(shè)過程中，以往的道路橋梁建設(shè)方式已經(jīng)不再適用于現(xiàn)階段的建設(shè)要求，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展與社會的進步，我國對于道路橋梁的建設(shè)要求越來越高，因此在橋梁建設(shè)中運用結(jié)構(gòu)化設(shè)計是非常有必要的。以往的道路橋梁設(shè)計，更多的是根據(jù)以往施工經(jīng)驗，先對初步的施工方案進行設(shè)計和確定，之后再進行總體的布置，然后就是施工材料的采購等一系列工作。對于道路橋梁安全性的檢測主要是通過根據(jù)設(shè)計方案確定相應(yīng)的模型之后，再根據(jù)具體的模型進行結(jié)構(gòu)的分析，力學(xué)的分析等，預(yù)測在實際的使用過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險。隨著社會的不斷發(fā)展，運輸業(yè)也在飛速的發(fā)展之中，傳統(tǒng)的道路橋梁施工方式很明顯已經(jīng)無法再滿足我國現(xiàn)階段對于道路橋梁的需求，并且在實際的使用過程中，許多問題是不可預(yù)見的，如果按照傳統(tǒng)的施工方式，勢必有著非常大的安全隱患。因為設(shè)計方案缺乏科學(xué)性、合理性，從而導(dǎo)致的道路或者橋梁的開裂情況對于人們的生命健康安全以及財產(chǎn)安全造成了很大的威脅，在道路橋梁設(shè)計中引入更加完善的結(jié)構(gòu)化設(shè)計方案，設(shè)計化可以更全面的考慮到道路橋梁在使用過程中可能出現(xiàn)的問題，對于道路橋梁設(shè)計給予不斷的細化和完善，對于每一步的設(shè)計進行縝密的分析，從而保證設(shè)計方案的合理性。設(shè)計者在設(shè)計的時候可以將整個設(shè)計方案分成若干的小方案，對于每個小方案進行獨立的設(shè)計，這樣在設(shè)計的時候可以保持更加清晰的思路，在完成每一個小方案的設(shè)計之后，在進行整體的組合，進而完善橋梁設(shè)計方案。結(jié)構(gòu)化的設(shè)計不僅能夠大大降低道路橋梁在使用過程中的風(fēng)險，還可以大量的節(jié)約設(shè)計者的時間，提高設(shè)計方案的有效性。

二、在道路橋梁中結(jié)構(gòu)化設(shè)計的特點

結(jié)構(gòu)化設(shè)計的本質(zhì)就是將一個復(fù)雜龐大的設(shè)計工程分為若干個小部分，每一部分的功能盡可能的單一，并避免每一部分之間的聯(lián)系，這樣設(shè)計者在進行設(shè)計的時候就可以同時進行多個模塊的設(shè)計，大大降低設(shè)計時間，提高設(shè)有效性，并且在設(shè)計的時候設(shè)計者也可以盡可能的考慮到存在的問題，從而大大降低道路橋梁在使用的過程中出現(xiàn)問題的可能性。在進行道路橋梁結(jié)構(gòu)化設(shè)計過程中，應(yīng)該遵循科學(xué)性原則、簡約化原則、連續(xù)性原則和綜合性原則。

三、在道路橋梁設(shè)計中結(jié)構(gòu)化設(shè)計的應(yīng)用情況

（一）道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)

混凝土是道路橋梁施工的主要材料，發(fā)揮著不可替代的作用，因此在進行道路橋梁設(shè)計階段，也應(yīng)該對混凝土結(jié)構(gòu)給予高度的重視。在設(shè)計的過程中應(yīng)該充分發(fā)揮和使用結(jié)構(gòu)化設(shè)計特點，對于鋼筋保護層厚度，以及混凝土的材料配比等問題進行優(yōu)化，在實際的設(shè)計過程中，設(shè)計者應(yīng)該根據(jù)具體的情況以及對于性能要求的不同確定混凝土的最佳配比方案，從而保證混凝土的持久性與耐用性達到要求。對于鋼筋保護層厚度，設(shè)計者則應(yīng)該根據(jù)鋼筋混凝土和保護層厚度間的強度以及關(guān)聯(lián)性進行具體的探究，這樣不僅可以確保道路橋梁的安全性與穩(wěn)定性，而且還可以有效提高其使用壽命。

（二）橋頭搭板部分

在道路橋梁工程中，橋頭搭板是非常重要的一部分，對于該部分的設(shè)計如果出現(xiàn)的不科學(xué)，不合理的情況，那么在道路橋梁后續(xù)的使用過程中非常容易發(fā)生搭板斷裂、橋頭跳車等現(xiàn)象，甚至還有可能會影響到整個的交通運行安全，因此在橋頭搭板的建設(shè)過程中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計是非常有必要的。結(jié)構(gòu)化設(shè)計在橋頭搭板中的運用主要的原理就是借助計算機對于橋頭搭板的寬度、長度、厚度等數(shù)據(jù)給予全方位采集，然后通過全面、系統(tǒng)的分析，從中找出最適合道路橋梁工程建設(shè)、施工和使用的橋頭搭板設(shè)計方案，如果在分析過程中，發(fā)現(xiàn)有多個設(shè)計方案可以進行使用的時候，就可以通過計算機進行三維模型的搭建，分析不同方案的可行性大小，然后結(jié)合工程施工要求與特點來從中優(yōu)選出最佳的施工方案，提高橋頭搭板的施工質(zhì)量。

（三）路面橋面防水

在道路橋梁施工的過程中，對于路面或者橋面的防水設(shè)計水平將直接關(guān)系到整個工程在實際使用過程中的壽命。如果在設(shè)計過程中出現(xiàn)了防水設(shè)計不合格的情況，在后續(xù)的使用過程中就會非常容易出現(xiàn)路面大量的積水甚至滲水的情況。結(jié)構(gòu)化設(shè)計在路面橋面防水中的運用主要包括材料性質(zhì)的把握、施工的工藝以及防水設(shè)置三個方面，要做好這三個方面之間的協(xié)調(diào)工作，考慮到它們之間可能發(fā)生的交互影響，做好道路橋梁的防水工作，這樣既可以提高道路橋梁的防水性能，而且還可以提高其整體質(zhì)量。

四、小結(jié)

總而言之，結(jié)構(gòu)化設(shè)計對于道路橋梁的建設(shè)有著非常大的幫助，在道路橋梁的建設(shè)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計是未來發(fā)展的必要趨勢。結(jié)構(gòu)化設(shè)計一方面可以提升道路橋梁的質(zhì)量，另一方面還可以有效的提升道路橋梁在實際的使用過程中的性能，對于保障道路橋梁的安全性和穩(wěn)定性具有重要的意義。