结构化设计在桥梁设计中的应用

翟 考

1 桥梁设计中应用结构化设计的重要意义

1.1 桥梁结构设计的必要性

结构化设计主要是对数据结构以及程序结构设计过程逐渐地进行编写、细化以及审评的过程。在桥梁设计过程中合理应用结构化设计，能够从多个角度对桥梁模型进行设计，根据项目的要求结合项目所在地实际情况（地质、气象等）综合分析，选出多个方案进行对比，然后从中选择最为合适的一种设计方案。同时，还能够对实际建设过程中一些不确定的因素进行有效的分析，然后科学地进行处理，以此来有效保证道路桥梁的耐久性以及安全性。在传统桥梁的设计过程中，一般都是需要结合道路桥梁设计的经验合理编制初始设计方案，内容主要包括桥梁的结构类型、材料选择、结构尺寸以及桥梁的整体布置等。然后再进行桥梁结构以及桥梁力学方面的分析，最后再结合实际情况进行相应的修改完善。由此可见，传统设计方法只能够检验施工方案的可行性和安全性，并不能很好地满足最优设计方面的需求。因此，科学应用结构化设计十分有必要。

1.2 应用结构化设计的重要意义

将结构化设计防范应用在桥梁设计中具有典型的模块化设计理念，对于其中的每一个模块而言，它们都是属于相对独立的个体，并且都具有属于自己的独特功能。在我国当前的桥梁建设过程中，结构化设计具体包含了概要设计以及详细设计两种方法，其主要通过结构图将设计详细地描述出来，不论是对桥梁设计还是发展来说，都具有十分重要的意义。

2 桥梁设计中结构化设计原则及具体应用

2.1 结构化设计原则

进行结构化设计，需要遵守以下原则：（1） 截面形式和材料选择。在设计过程中，技术人员应对桥梁的承载力进行具体的分析，然后选择合适的截面形式。在施工过程中，需要的材料较多，因此，对材料的质量有较高的要求，应尽量选择的性能好、质量较轻的材料，可以尽量减少桥梁自重。（2） 在优化设计过程中，设计人员应重视桥梁结构分析，保证桥梁各个结构受力均匀，避免出现不均匀的情况，从而增强桥梁局部构件的承载力，桥梁造成偏载，使桥梁局部构件加速破坏，对结构整体使用寿命造成影响，对桥梁使用和安全造成隐患。（3） 明确各个部位的特点。设计人员应对桥梁各个部位构件的特点进行准确的分析，根据各部位构件在整个桥梁体系中的使用情况，制定合理的设计方案，从而不断提高桥梁的整体性能。（4） 实现材料之间的配合。在桥梁建设中，结构和材料对桥梁工程有十分重要的作用，材料之间的匹配和自身质量直接影响结构的性能和安全。因此，在设计过程中应加强对材料性能的认知，优化材料之间的匹配重视对结构和材料的设计。

2.2 在防水结构设计中的应用

在对桥梁防水结构进行设计的过程中，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。

2.3 桥头搭板结构化设计

桥梁设计中应用优化设计的方法非常重要，在实践过程中，设计人员在掌握结构设计方法基础上，还要结合桥梁的实际情况，科学的进行应用。例如在某桥梁项目中，笔者成功的将结构优化设计方法在桥头塔板中应用，且取得的效果非常显著。首先，在该方法应用时，先对塔板下填土厚度进行了计算，同时按照桥梁实际情况进行了调整，然后在这些基础上，对塔板的长度与宽度以及厚度进行了相关的调整，最后还应用计算机辅助技术进行结构优化，这样计算出来的结果就非常精确，数据也更加详细化，同时通过软件将桥梁的三维立体图进行并合，通过该方式能够全面的对桥梁的综合性能进行分析，这对提高桥梁设计的效率起到很大的作用。

2.4 构造配筋的设计

在桥梁的施工建设工作完成投入使用的过程中，往往会受各种因素的影响，进而导致混凝土结构极易出现开裂的情况，对桥梁外观以及整体的稳定性和使用寿命造成严重影响，同时雨水沿裂缝还会对其内部的结构进行严重的侵蚀，使得裂缝进一步扩大，造成混凝土破损，钢筋锈蚀等病害。针对这种情况，应该采用结构化设计的方式，增强构造配筋设计，通过增加构造配筋的方式，对混凝土裂缝进行有效控制，增强混凝土结构的抗裂性能。

3 结语

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。