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摘要：在公路桥梁快速向复杂化、大型化等方向发展的进程中，传统的桥梁设计方法在实际工作中出现的问题越来越多，已经无法满足实际工作需求，不仅影响设计进度和质量，还会因为方法的单一性而导致设计受阻。因此，在桥梁设计领域应用和发展新方法是十分必要的，其中的结构化方法在近几年得到桥梁设计者的高度重视。结合实际，从结构优化设计必要性、结构化方法设计的不同计算模型、结构化设计常用的解法与公路桥梁设计中该方法的应用进行研究。
关键词：公路桥梁设计；结构化方法；设计要点
引言
随着社会经济的不断发展，国家对交通基础设施的投入不断加大，公路交通网络得以不断完善，极大的方便了人们的出行。桥梁作为基础设施的重要组成部分，其稳定性直接关系到车辆的行驶安全。设计阶段作为工程建设的前期，其设计的合理与否将直接影响到后期的施工质量及运行状况。现阶段，公路桥梁建设已成为我国建筑行业中最重要的工程，公路桥梁建设的蓬勃发展意味着我国社会经济和国民经济又有新了启程。在公路桥梁建设过程中，施工人员务必保证公路桥梁结构设计的安全性和可靠性，这样才能保证公路桥梁建设的安全，保障人们的出行安全。
1 结构化设计的必要性
在过去的桥梁设计过程中，设计人员都需要对工作经验进行总结和分析后，才开始粗略定稿，在定制初稿时要明确好施工材料的材质、工程的构造布置、施工工艺技术，以及桥梁结构的尺寸大小等内容，然后再利用物理知识中的力学进行分析桥梁结构的承载力，通过这种方式可以有效地检验出桥梁结构的安全性和稳定性。设计人员在设计过程中必须要确保其设计理念符合公路桥梁建设需求，提升公路桥梁结构的稳定性，提高桥梁结构的承载能力，从而保证公路桥梁结构的整体质量。
2 公路桥梁设计中结构化方法设计要点
2.1 基于结构化方法的公路桥梁设计计算模型
2.1.1 离散化结构
在桥梁构架设计过程中，需将自由度转换为有限特性。基于这种思想，原总体框架应通过分解形成若干具有差异特性的成分。此类划分路径往往具有离散化特点或倾向，简化了后续构造分解处理过程，为设计工作奠定良好的基础。
2.1.2 模型化结构
采用模型化为基础的新设计理念，时常用到力学机理；对某些内部的潜在规律进行分析和判定。具有结构化的设计方法，根据分析得出的主体存在的矛盾，通过这一模型化结构的处理，掌握架构中的完整体系，使设计的过程更具特点。
2.1.3 简化荷载与材料
借助结构化方法，将采购进场的原材料视为处在理想状态下的各个单元。利用有限态势中某一参数，通过模拟得出基于随机特性的实际荷载。其中，所选参数可划分为概率表征参数或某个环节对应的解析式。结构化方法所具有的设计特点，有利于进行后续的计算，使繁杂计算过程变得简化。这一全新的途径，还能对前提总体设计进行优化。通过计算得出的数据，应和模型表征特定情形相契合。而这种相互契合还和真实模型之间有着密不可分的联系。基于此，必须慎重选择此模型。通过计算得出的关联值，要能反映出桥身构架实际受力状况。根据场地细节，设计构建最有利的计算模型。
2.2 运用于公路桥梁的防水设计
在公路桥梁设计中，防水设计是施工单位需要重视的设计项目，如果公路桥梁的防水设计不能得到有效保障，则会导致公路桥梁出现浸水的现象，如果公路经过长时间地浸泡，将会严重地影响公路的结构硬度，降低公路结构的稳定性，从而影响公路的使用质量，影响公路的正常运营，给人们的出现带来极大的安全隐患。由此可见，公路桥梁的防水设计对公路桥梁的使用质量有着重要的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，设计人员在设计桥梁结构过程中，应重视排水系统的设计，做好防水预防措施。通常情况下，为了确保防水效果，需要选择质量优质的防水材料，选择密实性比较高的防水钢筋混凝土材料，从而有效提高防水效果，同时还可以提高排水系统的施工质量，防止混凝土出现断裂等情况，而发生渗漏现象。
2.3 结构化设计常用的解法分析
2.3.1 网络搜索法
这种方法是目前最常见，也是最直观的一种解析方法。利用网格的方式将每一个设计放在相对应的网络格点，然后通过观察寻找出规律，利用规律来进行搜索观察，寻找答案的突破点，以最快的速度找到解析答案的网格点。但是在这种解法中，为了更具有说服力，在开始搜索之前应先确定好一个固定变量值，然后再将其他变量通过一一筛选，确保每选择一个网格点时都要满足相关条件要求，最后再通过验算来获得最优解。
2.3.2 图解法
这是最常用的解法，适用于具有多样性特点的构架。该方法的核心思想在于将拟定变量作为横坐标；将另外一个变量作为纵坐标。在确定坐标数值后，绘制曲线图，分辨上、下两侧的边缘区段。在此区段以内，绘制目标函数等值线，此等值线和区段外缘保持相切的位置关系。通过这种处理得出的端点，即为目标函数取值。例如：某架构断面采用图解法可绘制成以下形态：桥面板为典型的混凝土结构构件，自身具有承受荷载的特点。各桥板之间相互衔接，形成双层节点。简支梁同属典型的混凝土结构构件，其自重为900kN，受力如图2所示。截面上层构造厚度19cm；混凝土加载龄期为3d。布置于下层的简支梁，一共被划分为40个单元，其长度为18cm。
2.4 同态设计
在同态设计模式下，通过对等式进行的一系列变更，能有效缩减原设计有限空间，但也会对可行性造成一定负面影响。这种具有明显差异的设计，并不优于原有的解答。在特殊情形下，通过这样的计算，甚至无法获取预期的答案。这种方法是有明显弊端的，但在日常设计过程中，往往会面临很多困难，这些困难都需要借助同态设计来一一处理。基于结构化方法的桥梁同态设计，能简化复杂状态下的各类难题，在提高计算效率方面有显著的作用。
2.5 结构化设计在桥头搭板中的应用
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，先对塔板的埋深进行了全面的计算，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效果图进行并合，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。
结束语
综上所述，随着社会经过不断发展的趋势下，我国公路桥梁建设工程规模越来越大，公路桥梁的发展状况对我国社会经济的发展有着直接的关系。公路桥梁的施工质量直接影响着公路的运营状况和使用质量，甚至对影响着人们的出现安全，基于此，在公路桥梁施工过程中，施工人员应该加强做好桥梁结构的设计，重视公路桥梁结构的施工质量，不断地提高施工技术，保证公路桥梁结构建设工程的施工质量，延长公路的使用寿命，促进公路交通运输行业建设的稳定发展。
参考文献：
[1]沈洪涛.道路桥梁设计中的隐患及解决措施分析[J].建筑知识.2015（12）：171.
[2]盛羽.道路桥梁设计中的问题及对策[J].中华建设.2016（06）：275.
[3]王明焱.道路桥梁设计中的隐患及解决措施分析[J].科技经济市场.2015（08）；95.
[4]刘一兵.桥梁设计中的问题及解决对策[J].科技经济市场.2015（08）：189.
[5]李会满.桥梁设计阶段的安全风险识别与评价[J].交通世界（运输.车辆）.2015（06）：98-90.
论文作者:徐飞1,徐希贤2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/24
标签：桥梁论文; 公路论文; 方法论文; 结构论文; 结构化论文; 过程中论文; 同态论文; 《基层建设》2018年第15期论文;