對于路橋設計來說，本身是路橋工程項目建設的關鍵環節之一，其設計效果直接影響路橋工程項目建設質量和成本控制效果。因此，深度優化路橋設計來提高路橋結構的合理性和科學性，對路橋工程項目建設事業的健康、持續發展具有積極意義。結構化設計應用在路橋設計中，可以起到提高路橋設計方案合理性的積極作用，還可以為后續路橋作業提供可靠依據�；�于此，為充分發揮結構化設計在路橋設計中的積極作用，不斷提高路橋設計的科學性和合理性，延長路橋工程使用壽命，本文深入分析“路橋設計中結構化設計的應用”具有顯著意義和工程實踐指導價值。

1、路橋設計中結構化設計應用應遵循的基本原則概述

在路橋設計中，應用結構化設計模式具有明顯優勢，但這種優勢作用能否在路橋設計中體現出來，關鍵在于路橋結構化設計中是否遵循一定的原則，總結包括以下幾個方面：

（1）整體性原則。設計者在路橋設計中，應全面了解結構化設計的優勢和基本要求，隨后在具體的設計中加強路橋工程中關鍵部位的設計控制，確保路橋工程整體結構穩定性達到相關技術標準的規定。不僅如此，在路橋結構化設計中，設計者應注重BIM技術等信息網絡技術手段與路橋設計的相結合，借助于信息技術手段來實現統一平臺上的協同設計，從而整體優化設計路橋工程項目，降低后續路橋項目設計變更的發生概率[1]。

（2）簡約化原則�；�于傳統設計模式的路橋結構設計，往往有著相對繁瑣的步驟，導致后續路橋工程施工難度偏大。而在路橋設計中應用結構化設計，則可以實現路橋工程整體結構的簡化，并有利于提高結構空間整體布局的科學性和合理性[2]。因此，在路橋結構化設計中，應遵循簡約化原則，簡約路橋結構的同時，確保其整體結構性能滿足于路橋設計要求，并有效控制路橋工程項目施工成本，從而有效提高路橋工程項目施工質量和經濟效益[3]。

（3）連續性原則。路橋結構的連續性直接影響路橋穩定性和承載力。近年來，交通量隨經濟的發展而不斷增加，使得路橋在運行中所承受的荷載壓力也不斷增加，這種情況下，為確保路橋工程項目可以安全、穩定運行，保障廣大民眾的出行安全，在路橋結構化設計中應重點關注路橋結構的承載力和強度，合理地選擇建材，并進一步優化和完善施工流程，才能整體提高路橋結構的連續性和穩定性[4]。

2、路橋設計中結構化設計的可行性和主要方法分析

2.1路橋結構化設計的可行性

在路橋設計中，結構化設計的優勢十分顯著，既可以優化路橋設計方案，確保其可行性和科學性，又可以為后續路橋作業提高依據，對建設優質的路橋工程項目具有積極的促進作用[5]。具體來說，路橋設計中結構化設計的優勢包括以下幾個方面：一是提高路橋工程項目質量，使得其符合國家及行業對路橋項目建設的具體要求。二是提高路橋工程項目建設的安全水平，減少了路橋項目運行風險事件的發生概率[6]。因此，在路橋設計中應用結構化設計是可行的。但是需要強調的一點是在路橋結構化設計中，要確保設計的科學性和合理性，應全面了解和掌握路橋結構中各構件的實際受力情況，以便基于整體角度進行路橋結構性能的優化，以此延長路橋工程的使用年限[7]。

2.2路橋結構化設計的主要方法

在路橋設計中，結構化設計的應用至關重要，其所用方法具體包括極限求解法、網絡搜索法和圖解法三類，具體如下：

（1）極值求解法，指的是路橋設計人員基于建立的路橋函數模型，應用約束不等式進行求解。在路橋結構化設計中應用極值求解法時，設計者要對目標函數進行簡化處理，并精準計算出目標函數的極值，隨后據此進行目標函數中變量的消除，以此達到優化路橋結構設計的目的[8]。

（2）網絡搜索法，指的是設計者基于計算機網絡進行設計的一種方法，但需要強調的一點是在路橋結構化設計中應用網絡搜索法，設計人員應嚴格遵循由小到大的原則完成變量的檢查和修正工作，在此過程中，應確保網絡約束達到標準，選擇的網絡網格點能夠滿足目標函數要求，繼而才能達成目標函數最優化的目的，最終才能確保路橋結構設計最優化[9]。

（3）圖解法，指的是設計者基于兩個設計變量建立平面直角坐標系，并在坐標圖中找到相應的約束區間。在此基礎上，設計者根據相關數據資料，在構建的平面直角坐標系中繪制目標函數的等值線，并在繪制好的等值線外邊緣切線處進行目標函數的計算。在路橋結構化設計中，圖解法的應用路橋二維結構設計中，其應用相對廣泛，且具有顯著的優勢，但隨著路橋結構設計中變量的增加，導致圖解法在路橋結構設計中存在一定的局限性，不利于路橋結構設計的整體優化[10]。

3、路橋設計中結構化設計的應用要點分析

結合上文分析可知，在路橋設計中應用結構化設計具有可行性，可以整體提升路橋結構性能，對延長路橋工程項目施工壽命具有良好的促進作用。但是在路橋設計中，要全面提高路橋結構化設計效果，僅了解路橋結構化設計應遵循的原則是不夠的，還要路橋設計者全面了解結構化設計的應用要點，總結包括以下幾點：

3.1合理選擇橋位

在路橋結構化設計過程中，橋位的合理選擇至關重要，直接影響路橋結構整體設計效果。在橋位選擇過程中，需要注意的事項眾多，具體包括以下內容：一是橋位選擇應遵循自然規律，并根據自然規律為指導，合理地確定路橋建設方案，一方面可以減少路橋后續建設對工程周圍環境的影響;另一方面可以減少資源浪費現象，從而達到有效控制路橋建設成本的目的。二是針對建設在特殊地理環境中的路橋工程項目，如靠山沿溪的地理環境，應在橋位合理確定之后，盡可能地避免周圍水資源，順著原有地形地貌進行路橋建設工作，一方面降低水對路橋結構的負面影響，有效提升路橋結構整體的穩定性;另一方面可以減少因改變原有地形地貌而增加工程量，從而可以確保路橋工程建設進度，并有利于提高路橋工程建設成本控制效果。三是路橋結構化設計中，應充分考慮節能綠色環保理念的融入，避免路橋建設產生嚴重的生態環境污染問題，繼而為路橋建設和生態環境的和諧發展夯實基礎。

3.2優化橋型設計

在路橋結構化設計中，考慮到路橋工程是永久性建筑，則要確保其使用年限及服務性能達到國家現行的相關規定。因此，在路橋結構化設計中，提高橋型設計的科學性和合理性至關重要，原因橋型設計的合理性，直接影響路橋結構設計質量。因此，在實踐中，設計者應在思想上提高橋型設計的重視度，確保路橋功能得以充分發揮。在此過程中，設計者應充分考慮橋型確定后的路橋荷載能，這要求設計者在具體設計工作展開之前，全面收集該路橋工程的規劃資料，并結合當前交通現狀，考慮未來該地區的交通發展狀況等，綜合考慮結構承載力的實際需求，從而在確定路橋工程項目車輛荷載標準的基礎上，進行橋型設計的優化，繼而才能確保路橋工程安全運行的同時，延長路橋工程項目的使用年限。以石拱橋結構設計為例，在現有設計案例中，可以發現設計者往往會在大拱兩端設計兩個小拱，這樣一來，不僅可以通過對稱方式提高石拱橋的外在美觀性，還可以均勻地劃分路橋結構的承重力，降低局部荷載對橋體結構質量的影響，從而有利于石拱橋整體承載力和穩定性的提升。不僅如此，石拱橋上設計小拱橋，還可以在降雨量較高的季節，起到良好的防洪效果，并可以減少雨水對石拱橋的沖擊，對延長石拱橋的使用年限具有積極意義。但需要注意的一點是在石拱橋結構設計中，若采用梯形石頭進行施工，應在梯形石頭的擺放上，確保大面向外，小面向內，旨在降低橋面荷載，增加路橋結構的承載力，避免破損引起塌陷，從而有效延長石拱橋的使用壽命。

3.3路橋結構耐久性設計

路橋耐久性與路橋使用年限具有直接性關系，通常條件下，耐久性越高，相應的路橋工程項目的堅固性越高，使用年限也隨之延長。因此，設計者在路橋結構設計時，應對路橋整體的耐久性進行綜合分析，確保各項參數設計的合理性和科學性。不僅如此，路橋結構的耐久性設計會影響路橋工程建設的經濟效益�；�于路橋工程項目經濟效益最大化角度考慮，設計者在路橋結構化設計中應對耐久性的設計引起重視，但不可盲目進行路橋結構耐久性的提高，避免成本支出過大，從而可以在提高路橋工程項目整體設計效果的基礎上，有效控制路橋建設成本。同時，設計者也不能為降低路橋建設成本，而不顧設計要求來盲目減弱路橋的耐久性能，從而增加后期路橋維養費用，這樣不僅會縮短路橋的使用年限，還不利于路橋實用價值的充分發揮。另外，在路橋結構耐久性設計中，設計者還要全面分析路橋建設中的各類影響因素，在設計環節進行全面優化和創新，以此整體提高路橋結構設計質量，促使路橋設計能夠滿足于現代化工程建設的各項標準，為我國工程建設提供參考。

3.4注重細節處理

在路橋結構化設計中，細節處理是至關重要的一環，若處理得當，則可以確保路橋結構化設計質量。在實踐中，斜腹桿的混凝土受到拉力導致的開裂問題、泥巖地基問題、橋墩的抗推問題三項問題是重點處理問題。首先，針對斜腹桿的混凝土受到拉力導致的開裂問題，設計者在具體的結構設計中往往會選用局部預應力方式進行處理，具體操作為在斜腹桿內部置入冷拉級的預應力鋼筋，以供片預制成型為基礎，對其進行張拉錨固處理，繼而達到提高路橋結構抗拉性能的目的，也可以降低裂縫出現的概率。同時，局部預應力處理方法應用在路橋結構化設計中，還可以降低斜腹桿的拉應力，從而可以有效降低混凝土大寬度裂縫的出現概率。其次，針對泥巖地基問題，設計者在具體的結構設計中往往會選用巖面防水封閉技術進行處理，此項技術指的是在路橋地基工程竣工且整個巖泥地基完成平整作業后，在原有的地基基礎結構上進行防水混凝土澆筑作業，目的在于降低地基表層膨化現象的發生概率，從而可以全面強化路橋地基處理效果，為提高路橋整體穩定性夯實基礎。最后，針對橋墩坑推問題，設計者在結構化設計中往往會采取墩頂位置添加水平拉桿方式進行處理，目的在于確保橋墩基地建設與國家現行相關標準規定相匹配，有效提高路橋結構的穩定性和抗滑性，這對提高路橋工程運行安全水平具有積極的意義。

結語：

綜上所述，在路橋工程項目建設中，路橋設計是至關重要的一個環節，由于其對路橋工程項目建設產生了深遠影響，使得越來越多的設計者更加關注路橋設計的優化。結構化設計應用在路橋設計中，可以有效解決傳統路橋設計中的問題，并有利于提高路橋結構設計方案的科學性和合理性，對整體提高路橋建設的綜合效益具有良好的促進作用。因此，作為新時代的路橋設計者，應全面了解路橋結構化設計的優勢及基本要求，同時要熟悉路橋結構化設計應遵循的原則和主要方法，從而在實踐中有針對性地進行路橋結構化設計的優化，以此全面提高路橋設計效果，為建設優質的路橋工程項目提供支持。

更多相關信息 還可關注中鐵城際公眾號矩陣 掃一掃下方二維碼即可關注