黃少文

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司， 廣東 廣州 528000）

在現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的過程中，計算機技術(shù)已經(jīng)運用到各行各業(yè)的建設(shè)中。尤其是在進行道路橋梁工程建設(shè)時，已經(jīng)引進了更加先進的施工技術(shù)。在進行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，將智能化技術(shù)與設(shè)計工作進行有效的融合，可以選用更加先進的軟件，對橋梁進行優(yōu)化設(shè)計。在開展設(shè)計工作的過程中，不僅可以提高主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用質(zhì)量，還可以降低施工成本，從而對工程建設(shè)時，可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)測和解決。在進行計算機軟件應(yīng)用的過程中，可以對實際數(shù)值與設(shè)計差異進行準(zhǔn)確的計算，減少不必要的經(jīng)濟損失[1]。

1 道路橋梁設(shè)計工作開展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的道路橋梁設(shè)計工作在開展時，主要是對橋梁雛形進行設(shè)計，并且對結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)進行分析，設(shè)計人員要根據(jù)自身的經(jīng)驗，結(jié)合工程建設(shè)要求，對橋梁雛形進行簡單的設(shè)計。在此基礎(chǔ)上對工程建設(shè)時，所應(yīng)用的施工原材料和材料結(jié)構(gòu)尺寸以及布局形式進行科學(xué)的管理。要對建筑物主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況進行全面的分析，并且制作施工方案。在對主體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進行分析時，要對方案的應(yīng)用可行性進行科學(xué)的判斷。如果發(fā)現(xiàn)力學(xué)分析質(zhì)量合格，就可以直接選取相應(yīng)的方案，進行工程的建設(shè)。這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法在應(yīng)用時，無法對特殊條件下的道路橋梁建設(shè)情況進行綜合考慮，也無法提高結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量和效率[2]。

例如在當(dāng)前的社會背景下，道路橋梁工程的建設(shè)規(guī)模正在不斷的擴大，在進行主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)形式變得更加復(fù)雜。傳統(tǒng)的設(shè)計方式在應(yīng)用時，無法滿足復(fù)雜的建設(shè)要求，主體結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時經(jīng)常會出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此要對現(xiàn)有的設(shè)計方式進行全面的改革，在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，需要引進典型的模塊化設(shè)計思維，對道路橋梁中的每一個模塊進行具體的分析和處理，增強單元的獨立功能。在進行橋梁工程建設(shè)的過程中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計理念主要應(yīng)用于，混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)以及防水施工等項目中，需要進行概要設(shè)計和詳細設(shè)計。在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，可以利用結(jié)構(gòu)圖，準(zhǔn)確描述道路橋梁的建設(shè)情況，可以為后續(xù)工程的建設(shè)行為，提供科學(xué)的指導(dǎo)[3]。

2 道路橋梁設(shè)計中的結(jié)構(gòu)化設(shè)計策略

2.1 構(gòu)建計算模型

在開展設(shè)計工作時，首先要遵循相應(yīng)的原則，要盡可能降低結(jié)構(gòu)的自重，同時要對材料的剛度進行全面的了解。要保證材料剛度配比，能夠滿足截面要求。設(shè)計人員不僅要提高方案內(nèi)容的合理性，還要保證施工行為能夠順利開展。在保證工程建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能減少材料的使用數(shù)量。在開展設(shè)計工作時，還要從整體層面對結(jié)構(gòu)布局進行科學(xué)的規(guī)劃，確保材料和設(shè)備在應(yīng)用時，能夠發(fā)揮更大的作用。要根據(jù)結(jié)構(gòu)化設(shè)計的需求，對材料進行慎重的選擇，可以對市面上一些新型材料進行重點關(guān)注。應(yīng)用綠色環(huán)保材料進行工程的建設(shè)，可以充分發(fā)揮工程的建設(shè)效益。在對設(shè)計方案進行優(yōu)化時，還要減少資源的消耗率，降低造價成本，提高工程的建設(shè)效率。在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，需要建立相關(guān)的模型。首先要對零散化結(jié)構(gòu)模型進行有效的構(gòu)建，要將完整的設(shè)計工作，劃分為階段性的施工計劃。經(jīng)過系統(tǒng)化處理之后，構(gòu)建全新的模型。在對工程主體結(jié)構(gòu)設(shè)計工作進行分析時，可以對特殊部位進行科學(xué)的測試，并且對測試結(jié)果進行有效的分析。這個模型在應(yīng)用的過程中，能夠?qū)υO(shè)計形式進行簡化，同時能夠提高設(shè)計工作的開展效率[4]。

對于結(jié)構(gòu)化設(shè)計工作的開展來說，需要模擬主體結(jié)構(gòu)材料彈性與可塑性的建設(shè)形式，還要根據(jù)有限參數(shù)，對施工模擬情況進行科學(xué)的分析。在進行參數(shù)提取的過程中，要保證參數(shù)的應(yīng)用更具可行性，需要對材料和荷載進行簡化處理。在進行工程建設(shè)之前，要采取優(yōu)化設(shè)計形式，確保設(shè)計方案在應(yīng)用時，能夠滿足橋梁荷載要求。在進行模型建設(shè)的過程中，要對橋梁結(jié)構(gòu)的受力進行真實的反映。對于概要設(shè)計來說，首先要選用正確的軟件系統(tǒng)，開展結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。需要對功能模塊進行準(zhǔn)確的劃分，還要對模塊之間的相互關(guān)系進行明確。在進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計的過程中，需要編寫檔案，并且對檔案內(nèi)容進行科學(xué)的評審，確保檔案的應(yīng)用更具可行性。還要充分利用結(jié)構(gòu)圖紙，對模塊之間的聯(lián)系進行真實的反映[5]。

概要設(shè)計工作完成之后，需要對其進行詳細的劃分。需要在結(jié)構(gòu)圖原有模塊的基礎(chǔ)上，對算法進行準(zhǔn)確地提取，并且根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，選用特定的工具對其進行準(zhǔn)確的表述。在進行模型化結(jié)構(gòu)建設(shè)的過程中，需要根據(jù)力學(xué)原理，對結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況進行科學(xué)的分析，并且全面掌握結(jié)構(gòu)的發(fā)展規(guī)律。需要對施工時可能存在的各項問題，進行全面的預(yù)測和解決，并且構(gòu)建簡化模型，對其進行有效的處理。一般情況下工程結(jié)構(gòu)的建設(shè)，主要存在寬帶結(jié)構(gòu)和薄壁結(jié)構(gòu)等類型。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要將各項施工內(nèi)容呈現(xiàn)在模型和圖紙中，對結(jié)構(gòu)受力情況進行全面的展示，避免在進行工程建設(shè)時，出現(xiàn)施工矛盾等問題。還要對各個結(jié)構(gòu)的受力情況進行科學(xué)的分析，從而提高結(jié)構(gòu)的應(yīng)用穩(wěn)定性[6]。

2.2 設(shè)計可行性評估

在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，主要是為了提高方案的應(yīng)用可行性，需要對現(xiàn)有的方案內(nèi)容進行有效的整合，并且選擇最佳的施工方案。在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，要對原有的思維模式進行改變。采用這種設(shè)計形式，主要是對道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量進行綜合考慮，要保證設(shè)計質(zhì)量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還要降低質(zhì)量問題的發(fā)生幾率，確保道路橋梁工程能夠正常的使用。在開展設(shè)計工作時，要提高方案的應(yīng)用可行性與合理性，可以從構(gòu)件的承載力以及荷載情況等方面進行精細化設(shè)計。要對主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能進行有效的提高，確保主體結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時，能夠滿足工程的運行要求。在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計時，還需要對方案的應(yīng)用可行性進行深入的分析。要根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境條件，對主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用安全系數(shù)進行有效的推斷，并且選用模擬技術(shù)，對安全系數(shù)進行準(zhǔn)確的測定，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)化設(shè)計工作的開展效用，提高工程的建設(shè)安全性[7]。

2.3 提高防水設(shè)計質(zhì)量

在對道路橋梁結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計模式的應(yīng)用是非常重要的，可以對防水問題及時有效的解決。對于橋梁工程項目的建設(shè)來說，如果無法對表層的積水問題進行及時的處理，就會降低主體結(jié)構(gòu)的防滲能力，會對結(jié)構(gòu)的實用性能產(chǎn)生不良影響，還會縮短工程的應(yīng)用壽命。因此必須提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計水平，需要對建設(shè)原材料進行慎重的選擇。要盡可能選擇密閉性能更好的混凝土材料進行主體結(jié)構(gòu)的建設(shè)，并且在混凝土材料中添加配筋網(wǎng)，減少裂縫問題的發(fā)生幾率?？梢赃x用復(fù)合纖維混凝土材料，提高整體的防滲效率[8]。

在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計理念應(yīng)用的過程中，可以提高防水作業(yè)的開展質(zhì)量和效率，要保證各項作業(yè)行為符合工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，還要滿足路面粘結(jié)性的要求，避免在進行路面建設(shè)時，出現(xiàn)脫落和起皮等現(xiàn)象。施工人員要將路面與混凝土材料，攤鋪成統(tǒng)一的整體，使得路面的延展性能更強，并且增強主體結(jié)構(gòu)的抗拉能力。施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求進行排水管道的安裝，還要提高安裝作業(yè)的質(zhì)量，確保管道的應(yīng)用能夠符合行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。在進行排水管道建設(shè)時，還要對管道的布局進行科學(xué)的設(shè)計，提高建設(shè)的密度，避免在進行混凝土材料應(yīng)用的過程中，出現(xiàn)水分淤積等情況，降低混凝土結(jié)構(gòu)的使用強度，縮短混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用時間[9]。

2.4 強化混凝土施工管理

現(xiàn)階段在進行道路橋梁工程建設(shè)的過程中，混凝土材料的應(yīng)用范圍正在不斷的擴大?；炷两Y(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量，與道路橋梁工程的使用壽命以及主體結(jié)構(gòu)的承載能力，存在直接性的影響。因此必須對這個環(huán)節(jié)進行重點管理，需要選擇合適的施工原材料進行結(jié)構(gòu)的建設(shè)。要提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能，在進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，還要對混凝土結(jié)構(gòu)的使用時間進行重點考慮，需要采購質(zhì)量更好的材料進行結(jié)構(gòu)的建設(shè)，才能降低病害問題的發(fā)生幾率。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要做好混凝土結(jié)構(gòu)的布局規(guī)劃，將其作為主要的設(shè)計內(nèi)容。要對工程量進行科學(xué)的計算，還要保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)施工誤差等情況。為了增強主體結(jié)構(gòu)的整體承載力，需要進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護層的建設(shè)，并且適當(dāng)?shù)脑黾颖Ｗo層的施工厚度。可以在鋼筋混凝土材料的表面涂抹保護材料，避免結(jié)構(gòu)內(nèi)部的材料遭受腐蝕，降低結(jié)構(gòu)的應(yīng)用強度，引發(fā)安全性事故問題。

在進行混凝土結(jié)構(gòu)使用的過程中，容易出現(xiàn)裂縫問題。一旦出現(xiàn)這種問題，就會對后續(xù)各項施工行為的開展，產(chǎn)生不良影響，還會造成結(jié)構(gòu)的破壞。因此在進行工程設(shè)計時，要對各項影響因素進行嚴(yán)格的控制。例如在進行混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)的過程中，一旦出現(xiàn)裂縫問題，會降低結(jié)構(gòu)的剛性。如果施工時降雨天氣比較多，雨水會滲透到混凝土結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致裂縫問題的進一步擴大，會對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件產(chǎn)生腐蝕。因此在進行工程設(shè)計時，要制定科學(xué)合理的防治措施，對裂縫問題進行有效的預(yù)防?？梢栽黾踊炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋材料的應(yīng)用數(shù)量，也可以增強配筋，對裂縫問題的發(fā)生進行有效的規(guī)避，從而提高工程的整體建設(shè)質(zhì)量，為施工企業(yè)帶來更多的綜合效益。

2.5 優(yōu)化鋼筋保護層厚度

現(xiàn)階段在進行道路橋梁工程設(shè)計的過程中，一般都選用了鋼筋混凝土進行結(jié)構(gòu)的建設(shè)。這種結(jié)構(gòu)形式在應(yīng)用的過程中，可以提高道路橋梁的整體性能。但是在實際建設(shè)的過程中，鋼筋材料容易受到腐蝕問題的影響，會降低主體結(jié)構(gòu)的綜合性能，影響工程的耐久性能。在對其進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中，需要對鋼筋保護層進行優(yōu)化設(shè)計。設(shè)計人員可以將新型的環(huán)保材料應(yīng)用到結(jié)構(gòu)建設(shè)中，還需要對容易出現(xiàn)腐蝕問題的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行重點保護。例如提高鋼筋保護層的建設(shè)厚度，這樣就可以增強整體的抗腐蝕能力，延長結(jié)構(gòu)的使用時間。在進行具體設(shè)計時，要根據(jù)工程的建設(shè)要求，對保護層的施工厚度進行嚴(yán)格的控制。

3 結(jié)語

綜上所述，要想對傳統(tǒng)道路橋梁設(shè)計中，存在的各項問題進行有效的解決，需要采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計策略，對設(shè)計工作開展過程中，所有的細節(jié)問題進行精細化管理，提高設(shè)計工作的開展質(zhì)量和效率。要保證設(shè)計方案的內(nèi)容更加科學(xué)合理，提高方案的應(yīng)用可行性，才能保證項目的建設(shè)安全，延長項目的使用壽命。在進行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要根據(jù)工程的建設(shè)要求，選用針對性的設(shè)計方法，并且對其進行優(yōu)化和完善。要提高綜合設(shè)計水平，促進工程建設(shè)進行可持續(xù)的發(fā)展。