张盈盈1 李逸之2
1.武汉中路宇勤勘察设计有限公司、武汉、430000
2.长江勘测规划设计研究有限责任公司 武汉 430000
摘 要：随着现代化城市的不断发展，国内的公路桥梁呈现出了快速发展的趋势。在当前的公路桥梁建设过程中，以往的建筑工程设计方法呈现出了一些短板，不能够满足现代化公路桥梁的设计需求。因此，结构化方法成为了近几年较为常用的新型设计方法，能够有效排除传统设计模式中存在的不利因素，促进工程建设的顺利实施。
关键词：公路桥梁；结构化方法；计算模型；图解法
公路桥梁的结构化设计不断深入，促进了结构设计水平的提升。在公路桥梁的设计工作中，设计人员需要重视工程整体的质量与实用性。负责设计的相关人员应当将质量元素融入到公路桥梁的结构化设计当中，从根本上提升建筑项目的综合质量。
一、公路桥梁中结构化方法设计计算模型
（一）离散化结构
在公路桥梁的设计过程当中，将整个建筑项目架构划分为不同部分，并且将结构有无线自由度转变为有限自由度，这被称为结构的离散化。在工程桥梁项目的设计过程中，离散化架构可以将整个建筑项目划分为多个环节展开自主设计[1]。在各个环节完成了设计之后，将其进行归纳整合。这样的过程可以让每个环节的设计更加具有针对性，有利于开展施工分析，避免公路桥梁施工过程中出现问题。
（二）模型化结构
模型化结构运用了力学原理，能够分析不同结构中存在的内在规律，发现和掌握存在的主要问题矛盾促进模型的简化处理。在建筑项目的结构设计过程中，包含了框架、钢架结构和薄壁架构，到公路桥梁的设计过程中，选择模型化结构设计可以使整个工程项目更加全方位立体化的呈现在模型和设计图纸上。在实际的工程设计当中，若是某种结构在受力方面存在问题，可以直接在建筑工程项目的模型上展现出来，能够有效预防各个设计环节中存在差错，保证工程能够顺利的进行。
（三）简化材料与荷载
在简化材料与荷载的结构化设计过程中，可以将建筑工程项目的施工过程中所需的建筑材料设定为建筑工程项目要求的塑形状态。在项目施工设计过程中简化材料与荷载，需要选择有限态势的一项参数，通过模拟来获得随机特性，进而规划成为规律表征的特殊参数，成为某个步骤的解析式。结构化设计需要依靠特定的设计引导，这样能够使运算程式更加简单化。简化材料和荷载的使用可以更好的满足工程项目前期总体设计的相关要求，能够勇敢运算得到相应的数值，可以迎合模型的表征情形。在实际使用过程中运用合理计算得到关联数值，应当与模型表征的特定情形相迎合。这样的互相契合与真实模型间用在较为密切的关系。因此，在实际设计过程中，应当在选择模型的时候保持严谨慎重[2]。通过合理计算关联值来反映出桥身架构的整体受力情况。在实际的设计过程中，相关工作人员应当细心观察施工场地的多样化情节，使设置的运算模型可靠有效。
二、公路桥梁结构化设计中的常用解法
（一）网络搜索法
网络搜索法属于一种较为简单直观的方法，可以将相关问题划分为不同的网格点，每一个网格点都代表了不同的设计方案，然后根据相应的规律或步骤进行搜索，寻找到较为理想的网格点。在运用网络搜索法的时候，相关工作人员应当先设定一个变量，然后针对其他变量根据从小到大的方式进行推演，使每个网格点都可以符合规定的条件要求，令选择出的网格点能够满足目标函数的要求。
（二）求解函数极值
在结构化设计的过程中想要获得函数的极值，应当在计算过程中将约束性的不等式转变为动态性的式子。在随后的运算过程中将函数范畴内的各项标量给予消除。运用这样的形式能够让获取到的目标公式转变为单独架构的函数。在随后的连续运算过程中，能够获得极端范围内的参数，即最大值和最小值。在公路桥梁设计中的结构化设计中运用求解函数极值的方法能够促进整个工作的顺利进行。
（三）图解法
图解法是一个被广泛使用的结构化设计方法，在公路桥梁设计的二维架结构中较为常见。在实际应用过程中，图解法会选择两个设计变量，会将一个涉及变量设定为横坐标，将另一个设计变量划分为纵坐标，呈现出两条不同的约束性曲线，具有两个界限的约束范围[3]。在确定了约束范围之后，需要在范围内求出目标函数的等值线，并且等值线可以与约束范围边界相切，也就是说目标函数是等值线与科学范围边界的相切点。
（四）同态设计法
同态设计法的使用也是结构化设计的一种，在结构化设计过程中运用同态设计法能够有效解决建筑工程设计过程中出现的各类问题，使接续计算工作能够顺利的进行，为整个公路桥梁项目的设计工作得以顺利推进。
三、公路桥梁设计中结构化设计的具体应用
（一）在防水设计中的应用
为了保障公路桥梁工程的质量与效果，应当认真做好防水工作，避免水分进入到内部缩减公路桥梁的使用寿命。因此，在公路桥梁防水设计中加入结构化设计思想，首先应当选择防水性能出众的材料，一般情况下，选择的防水材料能够拥有足够的密实度，并且防水性能优越，会采用复合纤维材质的混凝土作为防水层。材料中的混合水泥基渗出来的结晶物质能起到防水效果。在混凝土当中需要加入一定数量的钢筋网，避免混凝土以后出现裂纹缝隙。在混凝土材质防水设计过程中，需要严格遵循相关标准。首先，在公路桥梁表面铺设防水层时需要确保外观的美观。其次，应当保证里面的平整，拥有较高的粘结性，不易出现脱落。再次，应当确保整个结构的延展性，耐拉耐抗，强度较高。最后，应当保证泄水效果，重视泄水环节的细节处理，避免泄水的时候出现渗水的问题。
（二）在混凝土施工设计中的应用
在公路桥梁的施工过程中，混凝土是一种常用材料。钢筋混凝土有着钢筋和混凝土两者的优点，是工程项目中重要的支撑材料。但是由于钢筋混凝土需要对钢筋给予防护，如果外界环境对钢筋的质量造成的不良影响，将会造成钢筋受到侵蚀锈损。因此，应对对当今铺设一定厚度的保护层，阻挡外界因素对钢筋的影响，保证钢筋的质量，提升钢筋混凝土的稳固性。钢筋混凝土的耐久性将会直接影响到公路桥梁工程的整体质量。如果钢筋混凝土在施工设计过程中没有良好的结构结构化设计，将会造成计算数据的不准确，不仅会阻碍工程项目的顺利建设，也会影响到工程项目的最终质量，带来严重的安全隐患。因此，应当加强结构化设计理念，明确混凝土耐久性标准，严格把控配比，关注细节处理，确保整体结构的结实耐用。为了保证混凝土的质量，提升防水功能[4]。应当结构结构化设计理念，保证钢筋配置的科学合理，令钢筋混凝土的结构开裂情况得到改善。在实施过程中，应当合理制定设计方案，构建完善的模型，使其成为公路桥梁设计的重要依据。将整体结构良好的呈现在模型当中，促进结构化设计的顺利进行。
结束语
在公路桥梁的工程设计过程中合理的运用结构化设计方法，能够有效转变以往公路桥梁设计的格局，促进公路桥梁的成本管理能力和建筑质量的提升，为我国建筑建筑行业的发展提供促进作用。
参考文献
[1]牛自礼.公路桥梁设计的要点研究[J].河南科技,2020,39(32):103-105.
[2]李天柱.公路桥梁设计中结构化方法设计要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(08):144-145.
[3]尹生.公路桥梁设计中结构化方法设计运用[J].居舍,2018(10):85.
[4]王桢.解析结构化设计在桥梁设计的应用[J].建设科技,2017(21):108-109.
作者简介张盈盈，（1988.10-）女，河南濮阳人，大学本科学历，武汉中路宇勤勘察设计有限公司工程师；研究方向：桥梁结构设计