引言 在道路桥梁设计中，设计的基本原则就是经济性、安全性和适用性。在传统的桥梁设计中，采用的设计方法一般是选用定值设计法，该设计方法的主要目的就是保证设计能够满足相关设计规范的要求，只能够满足最低水平的设计，但是采用这种方法进行桥梁设计无法描述或者处理桥梁结构设计中的一些不确定的因素，因而无法分析和计算安全、经济和适用等指标。而如果在桥梁设计中采用结构化设计方法可以有效的对上述存在的问题进行解决，因而结构化设计方法在道路桥梁设计中具有广泛的应用前景。 1　桥梁结构化设计的必要性 结构化设计指的是对程序结构、数据结构以及设计过程进行逐渐的细化、审评以及编写的一个过程。将结构化设计方法应用到道路桥梁设计中，能够对道路桥梁模型进行不同的计算，从而选择出最合适的桥梁设计方案。在桥梁设计中，应用结构化设计方法能够较好的对桥梁建设中的一些不确定的因素进行分析，并且能够针对这些不确定的因素进行科学的处理，从而保证桥梁的安全和耐久性。 在传统的桥梁设计中，通常都是首先根据桥梁设计经验对初始的设计方案进行编制，设计方案内容主要包括桥梁总体布置、桥梁结构尺寸、桥梁材料选择等。之后分析桥梁结构，最后再分析桥梁力学，对桥梁结构设计的可行性进行检验并且针对情况的不同进行相关修改。根据上文所述，我们可以看出这种设计方法只能够检验施工方案的安全性和可行性，无法满足最优设计的要求，并不能够满足桥梁设计复杂的要求，所以说就传统的桥梁设计方法来看，进行桥梁结构化设计显得十分的必要。 结构化设计是将结构化分析得到的数据流图映射成软件体系结构的一种设计方法。强调模块化、自顶向下逐步求精、信息隐蔽、高内聚低耦合等设计准则，分为概要设计和详细设计两大步骤。概要设计是对软件系统的总体设计，采用结构化设计方法，其任务是：将系统分解成模块，确定每个模块的功能、接口（模块间传递的数据）及其调用关系，并用模块及其对模块的调用来构建软件的体系结构。详细设计是对模块实现细节的设计，采用结构化程序设计方法。结构化设计在道路桥梁设计中的应用，不仅是道路桥梁发展的需要，也是道路桥梁设计方法的最优选择。 2　桥梁结构化设计原则 2.1科学性原则 桥梁结构化设计的科学性原则主要是指对桥梁的结构进行合理的选择，在设计过程中必须要重点关注桥梁横截面与结构配置，保证桥梁设计的科学性和有效性，并且以此为基础，对桥梁结构内里分布进行优化，从而降低桥梁结构的重量，保证桥梁结构设计的科学性。 2.2简约化原则 桥梁结构设计的简约化是现代桥梁设计的重要目标，在设计过程中应该尽可能的应用简化的路径实现桥梁结构力的简单和直接的传递，从而保证桥梁能够对外部负荷进行平衡的分散。实现桥梁结构设计的简约化对于节约施工材料、提高结构强度以及加快施工效率具有十分重要的意义。 2.3连续性原则 目前，随着桥梁事业的不断发展，桥梁建设体积和规模在逐渐的扩大，桥梁自身重量也在不断的提高，并且桥梁负荷在逐渐增大。面对这样的情况，在桥梁结构化设计中必须要满足桥梁设计连续性和一体性的要求，从而保证桥梁结构在受力的情况下对有效的受力面积进行扩大，对桥梁受力传递的路径进行缩短，在实现节约材料以及优化结构目标的同时，对桥梁结构的连续性以及稳定性进行提高。 2.4统合性原则 在桥梁结构化设计中，必须对结构和材料两个部分进行统合。在桥梁结构设计中，应该对不同材料在桥梁结构中的不同部位以及性质进行充分的考虑，保证在优化结构设计的同时还能够对材料进行科学的应用。与此同时，还应该根据不同的结构、不同的功能以及不同形状受力的特点，对桥梁进行统和，从而保证桥梁结构能够达到受力、重量以及稳定的特性目标。 2.5整体性原则 在桥梁结构设计中，应该对结构化设计方法的优势和特点进行充分的利用，从而满足桥梁结构整体性的原则，尤其是必须保证桥梁过载和特殊情况能够满足桥梁结构安全性和整体性的要求，从而对桥梁的承重力进行提高，达到整体效果，确保节约桥梁结构的总体用料，在保证施工质量的同时降低工程造价。 3　结构化设计的不同计算模型 3.1离散化结构 在道路桥梁结构设计时需要把结构的无限自由度转化为有限的自由度，也就是把整个结构分为有限个部分，这种划分就把整个结构进行了离散化的划分。这种结构化设计形成的离散化的结构有利于受力分析，更容易进行设计施工。 3.2模型化结构 道路桥梁设计中要运用力学原理对各种结构的内在规律性进行分析，结构化设计能够做到抓住主要矛盾对结构进行模型化处理，模型化的结构使整个设计变得更加具体，易于施工的正常进行。 3.3简化的材料和荷载 结构化设计通常会假设结构的材料是具有理想塑性和理想弹性的，而且用有限的参数来模拟具有无限自由度的随机荷载。这些有限的参数可以是具有概率特性的参数，也可以是解析式的参数。结构化设计使材料和荷载在计算时变得更加简化，也利于更好的进行施工前的结构设计。 要想使计算结果能够吻合实际的结构状况，在很大程度上取决于对计算模型的选取，因要慎重的选择计算模型，要保证选取的计算模型能够真正地反映出桥梁结构的实际受力状况。选取计算模型时，要充分考虑结构化设计在桥梁结构设计中的具体情况，具体情况具体分析，从而制定出最合理的计算模型。 4　结构化设计在道路桥梁设计中的应用原则 （1）在桥梁结构化设计中，应该对桥梁刚度配置以及截面形式进行科学合理的选择和应用。同时为了对桥梁的重量进行有效的减轻，应该更加合理的对位移和内力的分析进行调整，与此同时还应该保证材料的刚度配置满足规范要求。 （2）应该尽可能的保证桥梁受力路线的简单和直接，在这样的情况下才能够保证支承反力对外荷载进行更好的直接平衡，这样就能够减轻结构重量，还能够在方便施工的同时，节约施工材料。 （3）桥梁结构设计应该满足连续性的要求，如果能够保证桥梁结构的各个部分形成一个统一的整体，不仅能够使得力的传递线路简单直接，还会使结构的受力范围增大，从而能够降低结构受到的整体内力，还能降低材料用量，节约成本。 （4）在桥梁结构设计的过程中应该对各种材料的组合进行充分的考虑，对桥梁结构的受力特征和几何形状进行充分的结合，从而确保不同材料的优良性能能够进行充分的组合，对建筑结构的重量进行减轻。 （5）充分研究各主要受力构件的性能，发挥其潜力。桥梁结构根据不同的施工要求需要在不同的复杂环境中工作，结构化设计对结构的各种使用情况进行设计，为了使主要的受力杆数量减少，要让受力杆在各种设计情况下充分发挥作用，以期达到综合运用的目的，从而节省材料用量，缩减成本。 5　结语 近年来，随着我国基础设施建设的不断发展，交通运输行业建设规模在逐渐的扩大，对于桥梁的建设要求也在不断的提高。为了保证桥梁建设满足安全性、适用性、经济性以及耐久性的要求，必须采用新的设计方法代替传统的设计方法进行桥梁设计。通过相关实践发现，在桥梁设计中应用结构化设计方法不仅能够对桥梁的设计和施工质量进行有效的保证，还能够保证桥梁的经济性和安全性。相信在今后的桥梁设计中，结构化设计方法的应用将会变得更加的广泛。

文章来源：《中国科学技术大学学报》 网址: http://www.zgkxzz.cn/qikandaodu/2021/0122/940.html

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