结构化设计在路桥设计中的应用研究

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摘要：【摘要】在社会现代化建设与发展中，工程项目建设事业取得长足的发展，其中路桥工程项目作为现代工程建设内容的重要构成部分，在具体的设计中，既要考虑路桥建成后的实用性，又要考虑成本控制目标的实现。因此，在路桥设计中，结构化设计的融入随之受到越来

　　【摘要】在社会现代化建设与发展中，工程项目建设事业取得长足的发展，其中路桥工程项目作为现代工程建设内容的重要构成部分，在具体的设计中，既要考虑路桥建成后的实用性，又要考虑成本控制目标的实现。因此，在路桥设计中，结构化设计的融入随之受到越来越多的设计人员的高度关注和重视，旨在提高路桥结构设计的科学性和合理性。本文以路桥结构化设计为落脚点，在分析结构化设计原则的基础上，就路桥结构化设计的可行性和方法进行分析，进一步总结了路桥设计中结构化设计的应用要点，希望给路桥设计者深度优化路桥结构设计提供一些可行的新思路。

　　【关键词】结构化设计;路桥设计;原则;可行性;应用

　　对于路桥设计来说，本身是路桥工程项目建设的关键环节之一，其设计效果直接影响路桥工程项目建设质量和成本控制效果。因此，深度优化路桥设计来提高路桥结构的合理性和科学性，对路桥工程项目建设事业的健康、持续发展具有积极意义。结构化设计应用在路桥设计中，可以起到提高路桥设计方案合理性的积极作用，还可以为后续路桥作业提供可靠依据。基于此，为充分发挥结构化设计在路桥设计中的积极作用，不断提高路桥设计的科学性和合理性，延长路桥工程使用寿命，本文深入分析“路桥设计中结构化设计的应用”具有显著意义和工程实践指导价值。

　　1、路桥设计中结构化设计应用应遵循的基本原则概述

　　在路桥设计中，应用结构化设计模式具有明显优势，但这种优势作用能否在路桥设计中体现出来，关键在于路桥结构化设计中是否遵循一定的原则，总结包括以下几个方面：

　　(1)整体性原则。设计者在路桥设计中，应全面了解结构化设计的优势和基本要求，随后在具体的设计中加强路桥工程中关键部位的设计控制，确保路桥工程整体结构稳定性达到相关技术标准的规定。不仅如此，在路桥结构化设计中，设计者应注重BIM技术等信息网络技术手段与路桥设计的相结合，借助于信息技术手段来实现统一平台上的协同设计，从而整体优化设计路桥工程项目，降低后续路桥项目设计变更的发生概率[1]。

　　(2)简约化原则。基于传统设计模式的路桥结构设计，往往有着相对繁琐的步骤，导致后续路桥工程施工难度偏大。而在路桥设计中应用结构化设计，则可以实现路桥工程整体结构的简化，并有利于提高结构空间整体布局的科学性和合理性[2]。因此，在路桥结构化设计中，应遵循简约化原则，简约路桥结构的同时，确保其整体结构性能满足于路桥设计要求，并有效控制路桥工程项目施工成本，从而有效提高路桥工程项目施工质量和经济效益[3]。

　　(3)连续性原则。路桥结构的连续性直接影响路桥稳定性和承载力。近年来，交通量随经济的发展而不断增加，使得路桥在运行中所承受的荷载压力也不断增加，这种情况下，为确保路桥工程项目可以安全、稳定运行，保障广大民众的出行安全，在路桥结构化设计中应重点关注路桥结构的承载力和强度，合理地选择建材，并进一步优化和完善施工流程，才能整体提高路桥结构的连续性和稳定性[4]。

　　2、路桥设计中结构化设计的可行性和主要方法分析

　　2.1路桥结构化设计的可行性

　　在路桥设计中，结构化设计的优势十分显著，既可以优化路桥设计方案，确保其可行性和科学性，又可以为后续路桥作业提高依据，对建设优质的路桥工程项目具有积极的促进作用[5]。具体来说，路桥设计中结构化设计的优势包括以下几个方面：一是提高路桥工程项目质量，使得其符合国家及行业对路桥项目建设的具體要求。二是提高路桥工程项目建设的安全水平，减少了路桥项目运行风险事件的发生概率[6]。因此，在路桥设计中应用结构化设计是可行的。但是需要强调的一点是在路桥结构化设计中，要确保设计的科学性和合理性，应全面了解和掌握路桥结构中各构件的实际受力情况，以便基于整体角度进行路桥结构性能的优化，以此延长路桥工程的使用年限[7]。

　　2.2路桥结构化设计的主要方法

　　在路桥设计中，结构化设计的应用至关重要，其所用方法具体包括极限求解法、网络搜索法和图解法三类，具体如下：

　　(1)极值求解法，指的是路桥设计人员基于建立的路桥函数模型，应用约束不等式进行求解。在路桥结构化设计中应用极值求解法时，设计者要对目标函数进行简化处理，并精准计算出目标函数的极值，随后据此进行目标函数中变量的消除，以此达到优化路桥结构设计的目的[8]。

　　(2)网络搜索法，指的是设计者基于计算机网络进行设计的一种方法，但需要强调的一点是在路桥结构化设计中应用网络搜索法，设计人员应严格遵循由小到大的原则完成变量的检查和修正工作，在此过程中，应确保网络约束达到标准，选择的网络网格点能够满足目标函数要求，继而才能达成目标函数最优化的目的，最终才能确保路桥结构设计最优化[9]。

　　(3)图解法，指的是设计者基于两个设计变量建立平面直角坐标系，并在坐标图中找到相应的约束区间。在此基础上，设计者根据相关数据资料，在构建的平面直角坐标系中绘制目标函数的等值线，并在绘制好的等值线外边缘切线处进行目标函数的计算。在路桥结构化设计中，图解法的应用路桥二维结构设计中，其应用相对广泛，且具有显著的优势，但随着路桥结构设计中变量的增加，导致图解法在路桥结构设计中存在一定的局限性，不利于路桥结构设计的整体优化[10]。

　　3、路桥设计中结构化设计的应用要点分析

　　结合上文分析可知，在路桥设计中应用结构化设计具有可行性，可以整体提升路桥结构性能，对延长路桥工程项目施工寿命具有良好的促进作用。但是在路桥设计中，要全面提高路桥结构化设计效果，仅了解路桥结构化设计应遵循的原则是不够的，还要路桥设计者全面了解结构化设计的应用要点，总结包括以下几点：

　　3.1合理选择桥位

　　在路桥结构化设计过程中，桥位的合理选择至关重要，直接影响路桥结构整体设计效果。在桥位选择过程中，需要注意的事项众多，具体包括以下内容：一是桥位选择应遵循自然规律，并根据自然规律为指导，合理地确定路桥建设方案，一方面可以减少路桥后续建设对工程周围环境的影响;另一方面可以减少资源浪费现象，从而达到有效控制路桥建设成本的目的。二是针对建设在特殊地理环境中的路桥工程项目，如靠山沿溪的地理环境，应在桥位合理确定之后，尽可能地避免周围水资源，顺着原有地形地貌进行路桥建设工作，一方面降低水对路桥结构的负面影响，有效提升路桥结构整体的稳定性;另一方面可以减少因改变原有地形地貌而增加工程量，从而可以确保路桥工程建设进度，并有利于提高路桥工程建设成本控制效果。三是路桥结构化设计中，应充分考虑节能绿色环保理念的融入，避免路桥建设产生严重的生态环境污染问题，继而为路桥建设和生态环境的和谐发展夯实基础。

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