结构化设计在桥梁设计的应用范文

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《城市道桥与防洪杂志》2014年第六期

1结构化设计方法在道路桥梁设计中应有的重要性研究、实例及应有原则

1.1结构化设计方法在道路桥梁设计中应有的重要性研究对于传统设计方法来说，基本上是为了达到规范设计的要求，遵从施工安全、适用和低成本的原则，较守旧而无新意，设计方案上也有不少问题。比如要通过定量性分析方式来计算各种指标，无法描述或处理桥梁结构中出现的不确定因素，那么桥梁结构上的设计方案就满足日益复杂的要求，失去了协调性、科学性，那么就不能确保施工质量及水平得到保障。结构化设计是一个科学性的设计方法，能够解决传统设计出现的一些问题[2]。结构化设计主要原则是将设计分为一个单独且单一的模块结构，做具体设计及概略设计。结构化设计的方法一般是以从上向下细化、模块化及结构化等程序来发展起来的，这与传统设计根据经验来分析“制定最初的设计计划—结构研究—力学分析—验证纠正”的设计模式有很大的差别，关键是借助于结构图来描述设计阶段及具体的设计方案。对于结构化设计来说，它在未来的市场前景及使用价值上有很好的发展空间。这对于优化道路桥梁工程的设计方案是有积极的作用，能够保证施工进展顺利、确保工程的质量及水平，对于实现道路桥梁工程的使用价值及提高经济效益是有很大帮助的。

1.2结构化设计方法在道路桥梁设计中应用实例结构化设计在道路桥梁设计中的应用状况是值得大家关注的，对这个问题来进行全面的分析和阐述。我国现代化的发展越加快速，对于结构化设计的应用在我国各大领域内也得到很大的发展，当然它在道路桥梁建设设计中的应用也是非常有前景的。比如，对于道路桥梁设计的桥头搭板来说，就是采用了结构化设计的方法，而在设计当中，也考虑了搭板的长、宽、厚度的尺寸调整，同时更科学地计算了搭板需要掩埋的深度，这对于桥头搭板的结构设计来说是可以更进一步的优化[3]。

1.3结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则（1）更科学合理地选择刚度配置及截面方式，为了能够使结构重量减少，就要更合理性，科学地调整位移和内力的分布，而且也要选择刚度配置在要求范围内的材料。（2）确保力的传递路径简单直接，这对于支撑力来说，能够更均衡地分为外负荷力，确保结构承重减轻，可以提高施工中的材料节约效率。（3）要达到连续性的目的，假如让桥梁结构中的所有结构统一起来的话，可以确保受力的传递路径更简单直接，同时也可以扩大受力面积，这样就可以减少结构本身承受的整体内力，而且还可以达到降低用料，更节约的目的。（4）不同材料的组合在设计时也要考虑在内，更好地利用结构的几何形状及受力的特点，对不同的材料的优势点来完全的调配组合，可以达到降低结构整体的重量。（5）要对桥梁主要承重构件的性能进行研究，充分发挥其作用。桥梁结构会依照不同的施工要求在特定的情况下发挥承重的效果，结构化设计要分析各种结构的使用状况，若想要减少主要受力杆的承重力，就要提高受力杆在各种情况下更好的发挥潜力，这样就可发挥整体效果，达到节省用料，降低成本的目的[4]。

2结构化设计在道路桥梁设计中的不同应用

2.1结构化设计在道路桥梁防水设计中的应用道路桥梁的结构化设计是非常关键的，若在道路桥梁的路面上出现渗水无法排除及防渗漏出现纰漏的话，这些都会缩短道路桥梁的使用寿命。一方面要增强防水层的设计部署，想要做到对道路桥梁的防水保护效果，就要确保铺上一层防水层，因此这就需要选择更密实性的混凝土做原材料，另外还需要混入钢筋网，这样可以降低混凝土开裂的几率，而选择用复合纤维混凝土或将水泥与结晶材料渗透在一起，同样可以达到防水的目的。达标的防水层结构设计要符合以下几个原则：第一，确保路面有粘结性，不起皮，不脱落；第二，要将混凝土与路面铺成一个整体；第三，在整体性的结构上要确保具有抗拉强度及保持一定的延展性；第四，要确保泄水管道的设计与安装更合理，在细节上要预防水份通过管道渗出，这会对混凝土造成负面的影响。

2.2结构化设计在道路桥梁混凝土施工中的应用

2.2.1结构化设计中要增强钢筋的混凝土保护层的厚度对于钢筋混凝土来说，它的成分属于钢筋和混凝土混合组成的一个复合型的材料，在道路桥梁建设中是很普遍的施工材料，不过对于铺在钢筋混凝土层上的保护层来说，主要是起到预防钢筋腐蚀，增强结构持久性，提高安全系数，可以更好地保护钢筋混凝土[5]。所以，依照国家的规定来看，想要进一步增强保护层对钢筋混凝土的保护系数，在进行结构设计中，通过提高保护层的厚度是可以达到这个目的。

2.2.2结构化设计要符合混凝土耐久性的特点对于混凝土的持久性来说，在结构设计中，它是直接关系到道路桥梁的施工质量的，同时也影响着道路桥梁的使用期限。这几年来，因为在混凝土施工当中存在着削减工料的情况，同时结构设计也忽略了整体布局，计算失误等都会影响工程的质量。所以在设计混凝土的时候，一定要满足耐久性的特点。而要做到混凝土结构的耐久性，就要确保混凝土自身的耐久性提高，因此在材料配比上要做好计划，比如水灰比例、水泥使用量、强度级别等，这对都会影响耐久性的变化。

2.2.3结构化设计中要增强构造配筋混凝土容易出现开裂的情况，进一步会影响结构的损失或破坏，如果出现开裂的话，不仅会引起雨水渗入的情况，影响开裂缝隙增大，同时也会侵蚀内部结构[6]。所以，对混凝土的使用过程要对开裂的情况加以控制，可以通过增加构造配筋来达到目的，通过这种方法可增强混凝土结构的抗裂缝能力。

3总结

在我国现阶段的社会发展中，面对交通问题最大的关键应该是道路桥梁建设与设计，道路桥梁对于交通运输的影响是至关重要的。在道路和桥梁的建造中如何降低成本，同时又达到质量要求是一个很重要的问题，前提要做好道路桥梁的设计方案，这样才可以在道路桥梁的施工当中得到不错的效果。在进行道路桥梁的结构化设计当中，我们要考虑一个问题，那就是如何更好的将道路桥梁自身的特点更好的结合实际，然后设计初步方案，这样是可以保障设计方案的安全性、适用性、经济性，同时还可以确保实现道路桥梁工程的使用价值，确保促进经济效益[7]。因此，本文在阐述结构化设计方法在道路桥梁中的应用是非常成功的，再结合结构化设计在道路桥梁设计中的实例分析及论述，就可以明白进行结构化设计方法的必要性与重要性，所以对于相关的道路桥梁设计部门的工作人员来说，要重视在工作当中，引入结构化设计的方法，真正的落实道路桥梁设计的工作。

作者：孙李栋单位：滁州市城乡建设规划设计院