1前言
道路桥梁工程是我国重要的基础建设工程，其设计的安全性和合理性对于道路桥梁的安全通行和保障人们的生命财产安全具有非常重要的作用。传统的道路桥梁结构设计通常采用定值设计方法，旨在追求一个能够满足规范条件下的最低设计水平，该种设计方式并不能够客观的描述桥梁结构中存在的各种不确定因素，同时也不能定量的分析结构设计的经济性、适用性、安全性等指标，严重的影响道路桥梁工程的使用性能。通过将结构化设计应用在道路桥梁设计中，能够有效的提高桥梁结构的承载能力、耐久性、安全性，降低早期病害的发生，进而延长道路桥梁的使用寿命。
2结构化设计在道路桥梁设计中应用的必要性分析
道路桥梁的设计需要采用良好的设计理念以及设计方法，否则将不能够保证道路桥梁的施工质量，道路桥梁的设计就如同画家画画的灵感，只有画家在大脑中勾画出东西，才能够画出更好的画作，因此，做好道路桥梁的设计工作至关重要。传统的道路桥梁设计首先是根据传统的经验，制定最初的道路桥梁设计方案，其中包括结构尺寸、制造工艺、总体布置以及材料选购等；对结构进行分析，最后进行力学分析，检验结构设计的可行性，再根据道路桥梁工程的实际状况进行修改和调整。由此可见，传统的道路桥梁设计方式已经远远满足不了现代社会对道路桥梁结构设计的实际要求。结构化设计在道路桥梁设计中的应用，对于提高道路桥梁的设计水平，保障施工的安全性和有序性具有非常重要的作用，同时还能够提高道路桥梁工程的经济效益和社会效益。因此，结构化设计在道路桥梁设计中的应用已经成为一种必然趋势，应该引起道路桥梁设计单位的重视。
3结构化设计在道路桥梁设计中的应用
3.1结构化设计在道路桥梁设计中应用的准则分析
结构化设计在道路桥梁设计中应用时应该注意以下应用准则：（1）采用结构化设计时，应该详细、全面的分析道路桥梁主要构件的性能，保证其能够发挥最大的潜力，道路桥梁施工现场的环境相对复杂，在进行结构化设计时必须根据现场的具体状况进行科学化设计，其目的在于降低桥梁中所有主要受力杆的数目，保证受力杆在不同的设计结构中充分的发挥作用，有效的降低建材的使用量，降低工程成本，获得更好的经济效益；（2）在设计过程中应该充分的考虑材料的使用，综合考虑材料的性能、几何形状以及受力状况，以此降低整体结构的自重，提高桥梁的质量；（3）在进行结构设计时，应该保证一定的连续性，尽可能保证构件形成一个统一的整体，这样能够将力的传递变得更加直接，简化力的传递路线，同时还能够适当的增加结构的受力范围，降低材料的使用量，降低工程成本，提高经济效益；（4）科学、合理的选用荷载形式和刚度配置，合理的调整内力与位移的分布，有效的降低桥梁自身的重量，提高桥梁的质量。
3.2结构化设计在道路桥梁设计中的应用
3.2.1结构化设计的不同计算模型
道路桥梁设计中结构化设计的计算模型主要包括以下几种：（1）离散化结构，在进行道路桥梁的结构化设计时，应该实现由无限自由度向有限自由度的转变，这样能够将整个结构分成若干有限元，实现对整个结构的离散化分解，该种设计方式利于结构整体受力状况的分析，更容易的进行设计和施工；（2）材料的简化，道路桥梁工程在进行结构化设计时，通常会假设材料具有理想的弹性与塑性，同时还用有限的参数进行无限自由度随机荷载的模拟，这些有限的参数都是具有概率特性的参数，在进行结构化设计时，能够将材料以及荷载的计算变得更加简化，同时能够更好的进行施前的结构设计。道路桥梁工程在应用结构化设计时，应该根据具体的状况，慎重的选择计算模型，保证选取的计算模型能够真实、准确的反应桥梁的具体受力情况，具体情况具体分析，进而制定出最科学、合理的计算模型。
3.2.2结构化设计常用的解法分析
道路桥梁工程结构化设计常用的解法包括以下几种：（1）网络搜索法，该种解法是一种直观的方法，网络搜索法能够将问题在范围内划分成若干网格点，每一个网格点都代表一个相应的设计，按照一定的规律进行逐步的搜索，进而尽快找到代表最优解的网格点，在采用该种解法时，应该先固定一个变量，对于其他变量采用由小到大的方式进行验算，保证所有的网格点都满足规定的约束条件，选择出满足目标函数的网格点，获得最优解；（2）求解函数极值，想要获得函数的极值，应该把约束不等式转换成等式形式，并将目标函数中的变量消除，这样能够把目标函数转换成一个只包含了一个变量的函数，通过对目标函数进行计算，能够获得该目标函数的最小值以及最大值，这对于实现结构化设计在道路桥梁中的应用具有非常重要的作用。（3）图解法，图解法是一种最常用的结构化设计解法，能够在各种二维结构的桥梁结构设计中应用，该种解法在实际应用的过程中总共涉及到两个设计变量，将一个设计变量当做纵坐标，另一个当做横坐标，分别画出两条具有约束性的曲线图，同时得到两个界限的约束范围，在约束范围内分别作出目标函数的等值线，获得的等值线和约束范围的外边界相切，目标函数即为这些等值线和可行范围外边界相切的切点。
3.3结构化设计在道路桥梁设计中的应用实例分析
想要将结构化设计应用在道路桥梁结构设计中，首先应该充分的认识到结构化设计的重要性，学习结构化设计的相关理念以及设计方式，然后再根据道路桥梁工程的实际状况，科学的将结构化设计应用在道路桥梁结构设计中。文章以某立交桥工程为例，该道路桥梁的桥头搭板采用结构化设计，在应用的过程中不但对埋深进行了科学的计算与调整，同时还注意了搭板厚度、宽度以及长度的计算和调整，这样能够更好的实现对桥头搭板的优化设计。现如今，道路桥梁设计中结构化设计都是采用电脑计算机进行设计的，通过电脑计算机实现结构化设计，能够更好的展现现代道路桥梁的风格，并且使用计算机能够将结构化设计的相关数据计算变得更加方便。因此，道路桥梁工程在应用结构化设计时，应该优先考虑采用计算机进行模型优化设计，这样能够保证道路桥梁的综合结构性能，同时还能够有效的缩短设计时间。
4结语
总而言之，道路桥梁在我国社会生活和生产中占据着非常重要的地位，道路桥梁的设计工作是保证道路桥梁安全的关键环节，通过将结构化设计应用在道路桥梁设计中，能够显著的提高道路桥梁的可靠度，降低工程造价，保证道路桥梁设计和施工的经济效益和社会效益。
作者：秦呈华 单位：南通同一设计有限公司
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