云南省交通规划设计研究院大理分院云南省671000
摘要：针对桥梁设计方法无法适应实际发展需求的问题，进行对实际过程中的计算模型建立、求解两项要点进行深入分析，采取一种以结构化方法为基础和核心的新桥梁设计方法，简要分析结构化方法的组成、含义、步骤为基础的措施，使得桥梁结构化方法显著提升，从而起到推动桥梁设计不断向前发展的效果。
关键词：公路桥梁；桥梁设计；结构化；设计要点
1导言
随着社会经济的不断发展，国家对交通基础设施的投入不断加大，公路交通网络得以不断完善，极大的方便了人们的出行。桥梁作为基础设施的重要组成部分，其稳定性直接关系到车辆的行驶安全。设计阶段作为工程建设的前期，其设计的合理与否将直接影响到后期的施工质量及运行状况。
现阶段，公路桥梁建设已成为我国建筑行业中最重要的工程，公路桥梁建设的蓬勃发展意味着我国社会经济和国民经济又有了新启程。在公路桥梁建设过程中，施工人员务必保证公路桥梁结构设计的安全性和可靠性，这样才能保证公路桥梁建设的安全，保障人们的出行安全。
2结构化方法分析
2.1组成与含义
结构化方法的本质是一种传统意义上的软件研发形式，主要由三大部分构成：第一，基于结构化的系统分析；第二，基于结构化的系统设计；第三，基于结构化的系统程序设计（即实现）。该方法的核心思想在于将一个具有较高复杂性的问题求解分解成多个阶段来完成，并且这种问题的分解是按照从上到下的顺序，将每一个阶段处理的实际问题均控制在可以理解的范围之内。
通过对结构化方法的深入理解，可知其主要有以下几个要求：按照由上到下的顺序逐层分解问题、在分解和处理问题的过程中逐步寻求精化、采用模块化的设计思想、采用结构化的编码措施。
（1）基于结构化的系统分析：按由上至下的顺序，将逐步求精作为基准点，采用经实践验证为正确的技术或原理作为支撑，采取一系列手段（如判定表、结构化语言和数据字典等），使开发方式、系统等的结构更具合理性。
（2）基于结构化的系统设计：按由上至下的顺序，将逐步求精作为基准点，采用模块化、信息屏蔽与局部化等方法进行设计。
按不同软件的生命周期，可将结构化方法分为三种，即结构化的分析、设计与实现。需要注意的是，该方法属于以思想准则为核心的体系，尽管存在很多阶段与步骤，但也会构成若干具备一定原则性的事物，因此想要掌握这种方法，从理论知识角度入手是远远不够的，需要根据实际情况摸索准则，以此将其变为真正属于自己的一种方法。
2.2分析步骤
利用结构化方法能为设计者提供一种支持在模块进行设计质量区分的技术或原理，一般和基于结构化的系统分析联合应用，将数据流图作为前提建立软件结构。该方法特别适用于事务型或变换型的结构对应的目标系统。设计时，可以将程序结构作为出发点，依靠程序间保持的相互关系。
基于结构化的系统设计流程为：
（1）对数据流图进行评审与细化；
（2）明确数据流图所属何种类型；
（3）在软件结构当中对数据流图进行映射，完成结构上层设计；
（4）将数据流图作为基础对高层模块进行分解，完成中下层模块的设计；
（5）优化模块结构，获取最合理结构形式；
（6）对模块的接口进行描述。
3结构化方法设计的不同计算模型
3.1离散化结构
在设计桥梁构架过程中，尽量地采用有限制的自由度，这样就能够将原先的整体框架分散成多个特性各不相同的构架，通过这样的方式可以减低工作难度，给工程提供一个简单便捷的操作方式。
3.2模型化结构设计
在公路桥梁结构设计中，最重要的结构设计就是模型化结构，这种结构方式主要是利用物理力学的相关内容结合设计，通过力的分解与合成进行分析所得出的结论，这种设计方式可以使得整个工程的结构设计实现具体化。
4基于结构化方法的公路桥梁设计解法
4.1图解法
这是最常用的解法，适用于具有多样性特点的构架。该方法的核心思想在于将拟定变量作为横坐标；将另外一个变量作为纵坐标。在确定坐标数值后，绘制曲线图，分辨上、下两侧的边缘区段。在此区段以内，绘制目标函数等值线，此等值线和区段外缘保持相切的位置关系。通过这种处理得出的端点，即为目标函数取值。
4.2函数极值的求解
函数极值和所形成的不等式有密切的关系。将具有约束性特点的不等式转换为对等式，通过标准的消解程序，剔除函数范围之外的变量。通过这样的处理，可使目标函数变为架构当中的函数。在此基础上进行计算，可得出函数取值范围内的最大最小值，这也是采用结构化方法的桥梁设计重要环节，应得到设计者高度重视。
4.3同态设计
在同态设计模式下，通过对等式进行的一系列变更，能有效缩减原设计有限空间，但也会对可行性造成一定负面影响。这种具有明显差异的设计，并不优于原有的解答。在特殊情形下，通过这样的计算，甚至无法获取预期的答案。这种方法是有明显弊端的，但在日常设计过程中，往往会面临很多困难，这些困难都需要借助同态设计来一一处理。基于结构化方法的桥梁同态设计，能简化复杂状态下的各类难题，在提高计算效率方面有显著的作用。
5结构化设计在公路桥梁设计中的具体运用
5.1运用于公路桥梁的防水设计
在公路桥梁设计中，防水设计是施工单位需要重视的设计项目，如果公路桥梁的防水设计不能得到有效保障，则会导致公路桥梁出现浸水的现象，如果公路经过长时间地浸泡，将会严重地影响公路的结构硬度，降低公路结构的稳定性，从而影响公路的使用质量，影响公路的正常运营，给人们的出现带来极大的安全隐患。由此可见，公路桥梁的防水设计对公路桥梁的使用质量有着重要的作用。因此，设计人员在设计桥梁结构过程中，应重视排水系统的设计，做好防水预防措施。通常情况下，为了确保防水效果，需要选择质量优质的防水材料，选择密实性比较高的防水钢筋混凝土材料，从而有效提高防水效果，同时还可以提高排水系统的施工质量，防止混凝土出现断裂等情况，而发生渗漏现象。
4.2结构化设计在桥头搭板中的应用
桥梁设计中应用优化设计的方法非常重要，在实践过程中，设计人员在掌握结构设计方法基础上，还要结合桥梁的实际情况，科学的进行应用。例如在某桥梁项目中，笔者成功的将结构优化设计方法在桥头塔板中应用，且取得的效果非常显著。首先，在该方法应用时，先对塔板的埋深进行了全面的计算，同时按照桥梁实际情况进行了调整，然后在这些基础上，对塔板的长度与宽度以及厚度进行了相关的调整，最后还应用计算机辅助技术进行结构优化，这样计算出来的结果就非常精确，数据也更加详细化，同时通过软件将桥梁的效果图进行并合，通过该方式能够全面的对桥梁的综合性能进行分析，这对提高桥梁设计的效率起到很大的作用。
结束语
综上所述，基于结构化方法的公路桥梁设计作为一种全新的桥梁设计方法，其与传统意义上的桥梁设计有很大不同，表现为在结构化方法的支持下，可对桥梁设计过程中涉及到的复杂问题进行分解，逐一解决后再编制一系列设计方案，通过对比、分析选取出最佳的方案，确保桥梁设计成果具有可行性与可靠性。此外，这样还能进一步提高桥梁结构运营安全性，延长使用寿命，实现经济、社会效益最大化的目标。此外，在未来的桥梁设计工作当中，要加深对结构化方法的理解，引进先进设备和技术，提高结构化方法的应用水平，以此起到推动桥梁设计不断发展的作用，使桥梁设计成果能够满足发展需要。
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