1.杨文帅 2.王光霖
2.1.泰安市公路规划设计院 山东省泰安市 271000 2.泰安市公路事业发展中心第二工程部 山东省泰安市 271000
摘要：随着我国经济的不断发展，道路桥梁工程建设也有了较为明显的进步。在新时代下，如果我们要将道路桥梁的设计变得更加精细和高效，就需要利用结构化的设计原则和实践经验。本文主要探讨了结构化设计的实际应用，并且提供了相关的对策以及建议，以优化目前的道路桥梁设计。
关键词：结构化设计；道路桥梁设计；应用
引言：目前，道路桥梁在设计上还存在一定的弊端，无法保障道路桥梁的整体安全性和稳定性。在一些道路桥梁设计过程中，传统的设计理念并不符合现代道路桥梁建设的需求，道路桥梁设计普遍耐久性较差、项目工程造价较高，其中暴露出来的质量问题也越来越多，如引发“跳车”事故。因此，在新时代的背景下，我们需要利用结构化设计提高整个道路桥梁设计的安全程度和稳定性。
1.结构化设计在道路桥梁中的重要性
在旧有的道路桥梁设计工作当中，设计人员凭借自身的经验，首先判断出该工程的概况，例如建材的选择、结构尺寸的确定、制造法工艺的选择等等，之后才进行结构的分析，结合设计的具体情况开展力学实验，确定结构的可行性，并根据实际需要进行更改，特别是要对砂石、钢用品、混凝土等材料严格考量，对材料的出厂信息、规格、等级进行验收，把控复验环节，这样才能够最大限度的确保道路桥梁的使用安全程度。总体上来说，这种设计方式可以保证整个工程的安全性和可靠性，但目前我国桥梁设计工作已经变得越来越复杂，所以这种旧有的设计方式已经无法适应时下的要求，并且也难以做到设计的优化，这就需要我们改变设计理念，在设计环节采用模块化的设计，并在施工环节根据工程实际的地质环境不断修正设计参数，这样可以大大提高道路桥梁设计的准确度。[1]
2.结构化设计的模型
2.1 离散式模型
在结构化设计过程中，必须将结构的无限自由度转化为有限自由度。所以，需要对整个模型进行分解，将整体结构划分成不同的模块，即离散化结构设计。通过这样的设计方式，既能保证不同结构之间的受力，抓住主要矛盾对结构进行模型化处理，又能够简化设计的内容。[2]
2.2模型化结构
道路桥梁设计中要运用力学原理对各种结构的内在规律性进行分析，结构化设计能够做到抓住主要矛盾对结构进行模型化处理，模型化的结构使整个设计变得更加具体，易于施工的正常进行。结构化设计通常会假设结构的材料是具有理想塑性和理想弹性的，而且用有限的参数来模拟具有无限自由度的随机荷载。这些有限的参数可以是具有概率特性的参数，也可以是解析式的参数。结构化设计使材料和荷载在计算时变得更加简化，也利于更好的进行施工前的结构设计。[3
]2.3 道路桥梁荷载设计
当桥梁采用承载力极限状态设计时，应根据不同的荷载组合，采用不同的荷载分项系数，分别验算变形、裂缝宽度、施工阶段的应力及预应力状态，其荷载组合及荷载安全系数的采用，均应符合现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023）的有关规定。 [4]
结构化设计，通常会假设结构的材料是具有理想塑性和理想弹性的，而且用有限的参数来模拟具有无限自由度的随机荷载。这些有限的参数可以是具有概率特性的参数，也可以是解析式的参数。结构化设计使材料和荷载在计算时变得更加简化，也利于更好的进行施工前的结构设计。
要想使计算结果能够吻合实际的结构状况，在很大程度上取决于对计算模型的选取，因此要慎重的选择计算模型，保证选取的计算模型能够真正地反映出桥梁结构的实际受力状况。选取计算模型时，要充分考虑结构化设计在桥梁结构设计中的具体情况，具体情况具体分析，从而制定出最合理的计算模型。
3.结构优化设计在道路桥梁中的应用原则
3.1混凝土施工结构化设计
目前，在道路桥梁结构化设计之中，我们首先要对桥梁的截面形式进行设计，通过合理的计算模型，让桥梁可以减轻整体的重量。桥梁自身的结构要考虑力的分布，保障所有的材料，厚度以及重量达到国家的要求。道路桥梁结构的承载力有一定的限度，所以在计算过程中也要考虑到内力的作用，在进行结构化设计的时候，计算每一种材料不同的受力特征，针对这些材料的性能来进行组合。在进行计算的时候，要考虑到结构化的材料，研究构件的材料特性，在实际的应用过程中，根据这些受力结构的特点，满足特定情况下的设计要求。例如，半刚性结构是我国路面铺装层的主要结构，此结构路面硬度的强度适中，但受混凝土配比影响严重，尤其是在昼夜温差较大的地区混凝土的配比有着严格的规定，工作人员在操作上的问题，将直接导致路面整体质量的下降，从而造成裂缝。此外，在混凝土初凝期的锯缝时间上要计算精确，否则也会使路面铺装层出现裂缝。为了提升道路桥梁结构设计的水平能力，工作人员要加强对混凝土施工设计的重视，根据实际状况完善设计要素及基础设计流程，保证细节设计符合工作需求。
（1）结构设计工作，要重视混凝土保护层设计。因为钢筋混凝土自身属于复合型的建筑施工材料，要根据钢筋及混凝土标准化配合比要求合理制备分析，在施工过程中重视结构上层设计保护管理，避免外界各种因素造成腐蚀性的影响，根据混凝土实际状况全面落实针对性结构设计规范，通过强化混凝土结构的方式，提升整体的耐久性，增强安全性。
（2）根据实际状况，进行耐久性标准化分析，提升设计项目综合价值，在设计方案中融合耐久性的工序要求，构建完善的实时性的分析管理机制，提升混凝土应用效率，保证其符合道路桥梁设计要求。 [5]
3.2道路桥梁防水设计中结构化设计的应用
防水设计是道路桥梁设计中比较常见的一种应用，对道路桥梁设计质量有着重要影响。在道路桥梁设计过程中必须做好防水作业，才能保障道路桥梁设计的质量。从某种意义上来讲，防水作业也是影响道路桥梁使用寿命的重要因素。尤其是在软土路基或易受腐蚀的施工作业中，要求施工作业人员必须通过合理的设计并要求施工技术人员提升操作过程中的施工工艺来加强道路施工作业质量，防止渗水现象的出现。通常情况下，混凝体施工作业的平整性和安全性是重中之重；其次，要确保道路施工作业的延展性和抗拉性；最后，则是施工作业的排水性要符合设计需求。
结束语：本文从目前道路桥梁设计的现状入手，结构化设计在道路桥梁中的重要性、结构化设计模型选择、结构化设计在道路桥梁中的应用三个角度进行了详细的论述，希望通过本文的论述，能够对今后的道路桥梁设计起到一定的帮助作用。
参考文献：
[1]罗伟.结构化设计在道路桥梁设计中的应用分析[J].中小企业管理与科技,2019,(6):123-124. DOI:10.3969/j.issn.1673-1069.2019.06.063.
[2]闫忠阳.结构化设计在道路桥梁设计中的应用分析[J].河南科技,2019,(20):115-117. DOI:10.3969/j.issn.1003-5168.2019.20.042.
[3]邝洋辉.结构化设计在道路桥梁设计中的应用分析[J].建筑·建材·装饰,2016,(8):110,113. DOI:10.3969/j.issn.1674-3024.2016.08.090.
[4]邓天艳.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].中国战略新兴产业,2020,(36):139.
[5]贺小卫,高宇.结构化设计在道路桥梁设计中的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2017,(32):972—972. DOI:10.3969/j.issn.2095-6630.2017.32.940.