道路桥梁结构化设计及其可靠性探究

道路桥梁结构化设计及其可靠性探究
0 引言
道路桥梁建设是国家经济的基础建设，直接关系着交通运行能力，意义重大。

如今各种车辆数量增多，而道路桥梁建设整体水平较低，以至于全国各地都出现了不同程度的交通堵塞。

近些年来，道路桥梁的质量大幅提升，但同时其设计也应受到高度重视。

如何规划道路桥梁、环节交通拥堵的现状是当前考虑的重点。

关于桥梁结构设计，既要保证安全，又要考虑经济性和适用性。

传统的设计方法难以满足当前的要求，需对其加以改进。

结构化设计前景广阔，可有效缓解交通拥挤，应作进一步研究。

1 结构化设计的必要性
桥梁设计的传统流程首先是依据传统经验先制定最初的设计方案，包括结构尺寸和制造的工艺，材料的选择和总体的布置等方面；接着是对结构进行分析；最后进行力学分析，检验设计结构是否可行，并根据不同情况进行修改。

传统的设计方法无法做到最优设计面对日益复杂的道路结构需求。

因此，结构化设计更凸显其作用。

结构化设计主要的思想就是把设计分为具有单一功能且相互独立的模块结构，包括概要设计和详细设计。

通过结构图来描述设计阶段事宜。

结构化设计在现代社会来说不仅是道路桥梁设计方法的最佳选择，也是道路桥梁发展的需要。

这种方法有利于道路桥梁工程的设计方案优化，保障工程的质量水平，保障施工顺利进行有利于实现道路桥梁工程的使用价值和经济效益并行。

2 关于结构化设计中可靠度的研究
设计标准的最主要性能指标是道路桥梁的可靠度，通常，总是将影响结构可靠性的因素归纳为结构构建的荷载效应的R和抗力S，由于荷载效应受众多因素影响，而材料性能等多方面因素又制约着抗力，因此，为了实现设计的可靠度，对两个因素进行独立的分析是结构设计的重点。

依照现在国际惯例，结构可靠度是指在规定的时间内，在规定的条件下，工程结构完成预定功能的概率。

结构化设计是为了让工程结构在达到一定的质量标准下，在有限的时间内，在道路桥梁实际应用的情况下，运营中的各种情况出现时都能应对，并能长期保持安全稳定的状态。

首先要明确知道道路桥梁的截面承载的安全指标，这对于道路的安全运行来说是格外重要的。

在进行道路桥梁的结构设计时，务必要确保可靠度合格。

其次，为了使道路桥梁的可靠度达标，要满足结构设计的要求，即结构的综合荷载效应小于结构的总抗力，一定要确定结构的相关失效标准在设计的过程中，明确地构想设计出失效模型，才能更好的把道路桥梁的设计工作做好，做到防患于未然。

2 在道路桥梁混凝土施工中结构化设计的应用
3.1结构化设计一定要满足混凝土耐久性要求
道路桥梁的施工质量及道路桥梁的使用寿命都与混凝土的耐久性设计有着密切的关系。

近几年，我国社会主义市场经济由于监管不利，一些商家为了追求经济效益，在混凝土施工的过程中偷工减料，计算错误，设计不考虑工程整体结构等都为工程埋下了事故隐患。

所以，在混凝土的结构化设计中一定达到耐久性要求。

提高混凝土自身的耐久性是实现混凝土结构的耐久性的必要前提和步骤，必须把混凝土的材料配比设计好，如强度等级、水泥用量、水灰比等，都很大程度上的影响这混凝土的耐久性。

在不同使用环境下对结构混凝土的基本要求《桥规JTGD62》都有明确规定，对影响混凝土耐久性的最小水泥用量、最大水灰比、最大氯离子含量、碱含量和最低强度等级做出了限制规定，设计者在设计时应按照要求做。

3.2 注重钢筋的混凝土保护层厚度的增加在结构化设计中
在道路桥梁的设计中经常用到一种建筑施工材料，就是钢筋混凝土，它是一种复合型建筑材料由钢筋和混凝土构成，因为钢筋很容易被腐蚀，所以为了保护它，需要在钢筋混凝土上边铺了一层保护层来提升结构的耐久性和安全性。

对此，国家提出明确规定要提高保护层的厚度来延长其使用寿命。

3.3 要考虑加强构造配筋
混凝土出现裂缝是最常见的问题，接着便会出现其他方面的问题，裂缝的出现为雨水的渗入提供了契机，所以裂缝会进一步加大，内部的结构便会遭到侵蚀。

正因为这个原因，要在混凝土的构造中增加构造配筋，这样便可以提高混凝土的防裂缝能力。

3.4 注重提高后张法预应力钢筋管道压浆质量
后張法预应力钢筋管道压浆质量影响着预应力混凝土粱耐久性。

在结构设计中要充分正视重视这个问题，因为预应力钢筋的锈蚀会导致结构的突然破坏，造成十分严重的后果。

3.5 在结构局部使用防腐材料
在道路桥梁设计中，在一般钢筋混凝土负弯矩区的钢筋中采用新型的防腐材料，能够提高混凝土结构的耐久性，并进而提升它的防腐蚀性。

4 结构化设计在道路桥梁防水设计中的一些应用
正如我们所了解的一样，好的建筑需要有好的保养措施正如人的皮肤一样。

道路桥梁的使用寿命深刻受到路面排水功能的影响。

防水层对道路桥梁有着防水保护功能，如上文所说，这层防水层必须应加入钢筋网防止混凝土开裂，掺入水泥基渗透结晶材料，或者是采用复合纤维混凝土，运用密实性较好的混凝土材料，都能起到较好的防水效果。

合格的良好的防水层的结构计应满足以下几点要求：首先，良好的粘结性是道路所必需的，做到不起皮，不脱落，这就要运用良好的沥青。

其次，混凝土要和路面的铺装一体化；另一方面要注意泄水管道的设计与安装，注意泄水管的细节安装，防止水份从管中渗出，对混凝土结构造成影响。

再者，一定的抗拉强度和延展性是整体结构所需要的。

5 结构化设计在道路桥梁设计中的具体应用及实例
结构化设计在我国现在已被广泛运用。

比如，为了实现了相对优越的桥头搭板结构，桥头搭板的结构设计在应用的过程中不但注意了对打扮宽度、厚度和长度的调整，还对其所埋的深度进行了科学的调整和计算。

充分运用电脑计算机来进行道路桥梁的设计工作，与时俱进是任何领域都必需的，旧的传统的设计方法已经跟不上时代的步伐。

通过运用现代科技，更加简便的运算结构化设计中的有关数据。

所以，首先要应用计算机构造出简单的结构化的优化模型是道路桥梁设计的第一步，使设计的结果与现实中的实物更加接近，充分的考虑到不同的结构对相关构件的特殊要求，结合计算机得出的相关参数限制实物桥梁，一定要保证桥梁道路的高度综合的结构性质在构建这个优化模型的过程中，并且一定要在设计的图纸上标注出相关参数的关系特征，不能出错。

6 结束语
交通是否畅通对一个国家的经济发展水平有着很大影响，在交通日益拥堵的今天，合理的道路桥梁建设显得尤为重要。

务必要精心设计，大量实践经验告诉我们，结构化设计对桥梁的质量安全都较为有利。

所以今后要加大在此方面的研究力度，重视设计环节。

参考文献：
[1] 李艳晖.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].中国新技术新产品，2013，25（17）：145-146
[2]赵婷婷，孙强. 探讨道路桥梁设计的现状与改善措施[J]. 城市建筑，2013：26（14）：239-241
[3]杨伟军，梁兴文，张建仁.桥梁结构生命全过程的可靠性优化设计[J].桥梁建设，2008，20（5）121-124。