李凯

摘 要：作为道桥设计工作者，在开展道桥设计工作的时候，一定要确保项目具有较高的安全性，而且持久性良好，同时还要考虑项目资金以及建设能力等要素，总之要保证设计最优，保证项目结构最佳。在过去的设计工作中，我们常常使用定值法设计结构，此法的缺点较为明显，即存在很多无法掌控的要素，和目前的发展规定之间有不相符的内容存在。文章在这个前提之下，具体阐述了当前时期我们国家的路桥项目设计工作中的结构设计有关的内容，论述了设计原理以及方法等内容。

关键词：结构化设计；道路桥梁设计；应用研究

中图分类号：U442 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）34-0117-02

前言

众所周知，道桥项目是国家的基础项目，它们的存在会直接的作用于国家的经济发展，同时还关乎到广大群众的日常生活的开展，关乎到社会的稳定，总之其存在意义非常重要。对此，我们必须积极开展项目设计工作，尤其是结构化设计。具体来讲，在开展此项设计工作的时候，身为设计工作者一定要认真分析所在区域的交通条件以及地质特征等要素，以此来帮助我们更好地展开设计工作。笔者以多年的工作经验为前提，具体阐述了该设计有关的知识。

1 道路桥梁设计中结构化设计的可行性

在开展道桥项目设计工作的时候，积极展开结构化内容有着非常明显的意义，比如能够切实提升项目的实用价值，能够确保方案最佳。具体来讲，它带给我们的益处有如下一些。首先，可以确保项目品质良好，保证设计内容合乎国家要求。其次，在具体的运用的过程中，能够保证项目的安全指数高，保证符合国家规定。在开展设计工作的时候，为了增加设计的可行性，需要高度关注构件的受力特性等内容，对此就需要认真落实结构化内容，以此来提升项目的安全指数。

2 结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则

当我们开展项目设计工作的时候，身为设计者一定要认真遵守如下原则。第一，安全原则，它同样是最为基本的原则。第二是适用性，它是我们设计的主要目的。第三，经济，该原则是设计的过程中必须认真关注的内容。在以往开展设计工作的时候，虽说从总体上来看设计措施和国家要求之间没有明显的不符之处，不过在具体的运行的过程中还是有很多的问题存在的，这严重的影响到项目的后续运行。因此本文对结构化设计方式做出如下分析。

2.1 科学性原则

在开展项目施工工作的时候，一定要认真选择结构形式，以此来保证结构最优，保证项目合理。在总体构架保持不变的前提下，调节它的结构化方位，合理优化内在结构。此举会使得桥梁发生问题的几率降低，进而确保结构科学合理。

2.2 简约化原则

在设计的时候要避免结构过于繁琐，借助简化路径，确保力能够被合理的释放，进而增加结构自身的强度，确保材料用量降低，成本减少，更好的创造经济价值。

2.3 整体性原则

在开展优化设计工作的时候，要切实将它的优势发挥出来，只有這样才可以确保结构的总体性得以更好的体现。对于那些特殊的项目要着重关注，以此来确保它的稳固性高。借助总体设计，使得结构受力水平强化，在保证品质不受影响的前提之下，合理掌控桥梁建设过程中的耗损。

2.4 综合性原则

在开展结构设计工作的时候，要从材料以及结构两点上分析。首先，对于桥梁不一样的位置应该认真考虑使用何种材料，只有使用的材料正确了才可以确保结构合理，确保品质良好。其次，对于不一样的受力情况要具体分析，确保设计效果良好，实现我们的预期目的。

2.5 连续性原则

最近几年，我们国家的经济高速发展，此时无形之中使得交通量增加，使得道桥项目的总数变多，运行压力加大。在这种前提之下，要想保证项目的总体性良好，保证它的结构稳固，就应该在开展结构设计工作的时候，结合项目具体情况，确保结构能够具有较高的持续性。当道路桥梁结构在受力的情况下，使得受力面积被扩大，传输途径被适当减小。同时要拥有合理的结构、有效节约材料、施工过程足够便利等优势。在这一基础上，使设计好的道路桥梁结构具备连续性和稳定性。

3 结构化设计模型的构建

3.1 构建离散化结构

所谓离散化结构模型，指的是在结构化设计中把原本的结构划分成多个构成部分，通过这种方法能够得出新的结构化设计模型。如此一来，在后续的受力分析中，能够针对不同的限制部分开展测试分析工作。总的来讲，此举能够切实提升工作的效率，而且能够将原本繁琐的步骤简化，因此被大量的运用到当前的工作之中。

3.2 精简材料，降低荷载

当我们真正开展结构化设计工作的时候，一般要将虚拟化结构材料的可塑性以及它的弹性等指标，然后需要应用有限参数来随机式模拟无限自由度状态下的结构荷载能力。这种有限参数的选择有着一定的概率性，但是经过解析获得的参数是具有可行性的。在实际结构化设计中，一般会全面考虑荷载以及材料等因素，这可以显著优化设计方案。为了让结构化设计的方案满足道路桥梁的实际建设需求，设计人员需要关注对构建模型的计算，并且在模型上正确反映道路桥梁的受力情况。对于结构化设计来说，比较常有的计算方法包括网络搜索法、同态设计法、求函数极限值法以及图解法。设计人员需要选取符合道路桥梁实际情况的模型，进而确保计算模型的合理性，保证计算结果符合真实的结构情况。

4 结构化设计在道路桥梁设计中的应用

4.1 结构化设计中常用的解法分析

在开展路桥项目设计工作的时候，一般使用如下的几种解法。第一，网络搜索。该方法较之于别的方法来讲，更加直观易懂。具体来讲，它是把范围之中的问题合理的划分，此时它们就会以很多网格点的形式存在，而这些点分别对应一个设计，此时我们就可以依据设定好的规律以及步骤搜索了。使用该方法能够确保我们以最短的时间获取所需的网格点。在使用该方法的时候，先要将其中的一个变量固定好，然后依据从大到小的次序分析其他的变量，此时就可以确保全部网格点都能够符合规定，进而帮助我们更好的获取所需的数据，获得最佳解。第二，求解函数。假如想获知函数的极数值的话，就要把之前的不等式转变为等式，而且按照特定方法将其中的变量消掉，此举能够将目标函数转变为仅仅包含单一函数的等式，进而运算目标函数，此时就能够得知函数中的极限数值了，该方法的优势较为明显，因此被大范围使用。第三，图解。该方法的使用频率非常高，尤其是被大量的用到二维桥梁设计工作之中，在具体的设计的过程中其牵扯到两个变量。具体来讲，它是把一个变量看成是竖向坐标，另外的看成是横向坐标，结合两点就能够制作出有着特定约束性质的图形了。而且能够依次得出这两个界限被约束的范围，进而在这一范围内做出这一函数的等值线。这时设计者看到所作出的等值线和所约束范围的边线之间存在着相切的关系，并且这一目标函数就是等值线和范围边界的切点。

4.2 同态设计法在道路桥梁设计中的应用

把设计中原本的不等式约束变换成等式约束，这样做的主要目的是为了缩小设计空间的可行性。从总体上来看，该方法获取的解较之于原解有着很多不完善的地方，不过它仍旧被大量的运用到当前的道桥工程设计工作之中。这主要是因为在设计时使用此种算法的话可以确保运算更加简单。

4.3 结构化设计在道路桥梁设计中的应用实例分析

对于一个设计人员来讲，要想从总体上功能把控结构化设计的内涵，就应该认真分析它在桥梁工程中的存在意义。在开展具体的设计工作的时候，身为设计人员，要认真分析设计思想，合理使用计算方法。同时，还要结合项目建设时期的具体需要，合理运用结构化设计理念。

5 结束语

最近几年，由于经济的高速发展，使得交通运输的压力不断增加，道桥项目总数也在变多，无形之中使得道桥工程设计工作开始受到人们的关注。这主要是因为只有良好的设计，才能够保证项目的品质良好，增加使用时间。笔者具体阐述了我们国家当前时期的道桥项目结构化设计相关的内容。我们坚信随着经济以及科技的高速发展，我们国家的桥梁设计工作一定会开展得更加顺畅，结构话设计必然会在大范围内推广运用。

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