结构化设计在桥梁设计的应用 本文关键词：设计，桥梁，结构化
结构化设计在桥梁设计的应用 本文简介：摘要：针对桥梁设计当中结构化设计理念的应用现状，进行综合分析，并简要介绍了研究结构化设计在桥梁设计中应用的意义和结构化设计在桥梁设计中的应用原则，如科学性设计原则、简约化设计原则、连续性设计原则、整体性设计原则等等，提出结构化设计在桥梁设计中的应用控制策略，希望能够为有关人员提供一定的借鉴。关键词：
结构化设计在桥梁设计的应用 本文内容：
摘要：针对桥梁设计当中结构化设计理念的应用现状，进行综合分析，并简要介绍了研究结构化设计在桥梁设计中应用的意义和结构化设计在桥梁设计中的应用原则，如科学性设计原则、简约化设计原则、连续性设计原则、整体性设计原则等等，提出结构化设计在桥梁设计中的应用控制策略，希望能够为有关人员提供一定的借鉴。
关键词：结构化设计；桥梁设计
近年来，由于大型基础设施建设规模的不断扩大，桥梁的应用价值得到了很好的体现。通过提升桥梁设计水平，不仅能够保证车辆的平稳、安全运行，而且有效减少了交通事故的发生概率。鉴于此，本文重点研究结构化设计在桥梁设计中的应用要点。
1结构化设计在桥梁设计中应用的现实意义
结合以往的桥梁能够得知，以往的桥梁比较重视工程自身的施工强度，使得桥梁具有良好的使用寿命。但是，近些年来桥梁自身质量问题越来越突出，桥梁出现大面积的开裂，影响桥梁的各项功能，从而引发严重的道路交通安全事故。追其根源，是因为桥梁结构设计方案不合理，设计者没有综合考虑桥梁的耐久性。在桥梁设计环节，通过运用结构化设计理念，能够保证设计方案的可行性更强，满足相关设计标准。结构化设计理念的有效运用，能够保证桥梁长时间处于稳定运行状态。想要保证桥梁设计方案更为科学，在具体设计中，设计者要了解桥梁截面承载各项安全指标，明确结构有效标准与失效标准，并设计出相应的失效模型。
2结构化设计在桥梁设计中的应用原则
在桥梁设计中应用结构化设计时，设计者需要遵守以下原则：第一，科学性设计原则。对于桥梁设计者来讲，在具体的设计中，要遵守科学性设计原则，针对桥梁结构设计方案，进行有效的优化设计，特别是桥梁的横截面设计，改进原有的桥梁结构，保证桥梁结构内力得到更好配置，减少桥梁自重。第二，简约化设计原则。对桥梁设计方案进行简约化处理，运用简约的设计理念进行设计，保证桥梁结构受力更为均匀，受力传递更为快速，通过遵守简约化设计原则，能够保证桥梁结构强度得到更好提升，各项材料得到简化处理，桥梁结构自重不断减小，项目成本逐渐下降。第三，连续性设计原则。现阶段，对桥梁结构的承载力要求越来越大，使得桥梁结构的自重不断增大，为了更好的满足结构负载要求，设计者特别重视结构连续性问题，在提升桥梁承载力的同时，不断提升桥梁结构的可靠性，保证桥梁局部受力得到更好分配[1]。第四，整体性设计原则。在进行桥梁设计工作时，设计者要特别重视桥梁结构的整体性，并加强整体性设计，保证桥梁结构更为统一，即使出现的超载现象，桥梁结构仍然较为稳定，保障道路车辆行驶更为安全、舒适。
3结构化设计在桥梁设计中的应用控制策略
3.1模型化结构
在桥梁设计环节，设计者需要使用力学原理，针对桥梁结构内部规律进行综合研究，而结构化设计的合理运用，能够帮助设计者更好的明确桥梁结构设计中存在的问题，并做好模型化处理工作，同时模型化结构的建设，能够保证桥梁设计更为完善，有利于工程项目的和后续施工[2]。
3.2离散化结构
运用结构化设计，建设良好的离散化结构，能够方便设计者更好的进行桥梁受力分析，保证桥梁设计与施工有序开展。在具体的结构设计时，设计者可以将结构无限自由度有效转化成有限自由度。通俗地讲，将桥梁整体结构分成若干个有限元，保证桥梁结构得到良好划分，进行结构的离散性划分之后，帮助设计者更好的找到桥梁设计方案中存在的不足。
3.3材料与荷载简化
结构化设计的科学运用，能够保证桥梁材料荷载计算更为简化，对后续的结构设计提供更多便利。一般来讲，结构化设计假设工程结构材料具备一定的塑性与弹性，利用有限参数，科学模拟具备无限自由度荷载，上述有限参数不仅具有良好的概率特性，而且可以作为解析参数来运用。例如，设计者在进行桥梁结构防水设计时，根据工程的具体情况，要从长远角度进行综合考虑，在提升桥梁结构安全性能的同时，运用合理的方案，避免桥面出现起皮现象，因为混凝土不宜出现大面积的脱落[3]。
3.4设计解法
3.4.1求解函数极值此方法主要指的是在具体的计算环节，设计者将桥梁设计之中的结构化设计变量约束不等式变为等式，并运用有效的方法，将变量直接消除。利用该方法，能够保证目标函数得到更好转换，将目标函数直接转换为仅包含一个函数的计算等式，并认真计算目标函数数值，保证实际变量得到更好求解，从而准确的计算出函数极值。通过计算出精确的函数极值，能够为后期的设计提供合理的设计数据。现阶段，求解函数极值法在桥梁结构设计当中应用效果较好，具有特别重要的作用。3.4.2图解法设计人员将不同的设计变量视为横向坐标与纵向坐标，结合变形的具体情况，绘制坐标系图形，按照变量函数不等式，准确计算出两个变量在坐标系之内的约束区域，并绘制出目标函数图形与等值线，明确目标函数的切入点，最终得到目标函数的具体数值[4]。3.4.3网络搜索法此方法属于传统的结构化设计方法，应用时间较长，与上述的几种设计方法相比较来讲，该方法具备良好的直观性。将一定范围之内的各项问题进行分类，形成不同的网格点，每个网格点均表示相应的设计内容，设计者需要遵守相关规律，进行科学的搜索，即使在复杂的桥梁结构设计当中，仍然能够制定有效的问题解决对策[5]。此方法在具体应用的过程当中，存在相应的缺陷，就是计算流程较为复杂，但是总的来讲，网络搜索法还是具有较强的实用性，所以，当前桥梁结构设计人员应用此方法也比较多。3.4.4同态设计法所谓同态设计方法，主要指的是在具体的计算环节，设计人员将原有的函数不等式，直接转变成等式的方法，有效减少了设计环节，保证设计流程得到更好简化，设计者能够更好的投入到结构计算当中。但是，在具体的应用过程当中，此方法也有一定限制，就是利用此方法计算的数值，与原值存在较大差异，结构化设计解法比较容易，能够减轻桥梁设计人员的工作强度，故其应用范围也比较广泛。
结语
综上所述，通过对结构化设计在桥梁设计中的应用控制策略进行科学分析，例如模型化结构设计、离散化结构设计、材料与荷载简化设计应用策略等，能够保证桥梁结构设计工作的顺利开展。对于桥梁设计者来讲，在具体的设计工作之中，要根据结构化设计内涵，加大对原有桥梁设计方案的优化力度，保证桥梁结构设计方案更为合理，提高方案的实施效果。
参考文献
[1]赵佳州.结构化设计在道路桥梁设计中的应用研究[J].山东工业技术,2019，(03):128.
[2]吴佳维,顾大庆.结构化设计教学之路:赫伯特·克莱默的“基础设计”教学——教案的沿革与操作[J].建筑师,2018，(06):26-33.
[3]黄秀琼.学科素养的落地:课堂教学情境的结构化设计——以“世界是普遍联系的”为例[J].中学政治教学参考,2018，(28):47-48.
[4]党昕.分布式管理系统数据库应用与设计技术研究[J].开封教育学院学报,2018,38(07):284-285.
[5]盛宝昌.计算机网络结构化布线系统工程方案设计[J].计算机产品与流通,2018，(07):51.
作者：王东 单位：山西省交通规划勘察设计院有限公司
结构化设计在桥梁设计的应用 来源：网络整理
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