对桥梁设计理论和方法的探究.docVIP

PAGE PAGE 1 对桥梁设计理论和方法的探究 　　【摘要】桥梁设计理念是桥梁创新发展的一个重要因素，也必将随着桥梁建设的发展和社会的进步不断更新。理念和工作方法是成就优秀设计作品的两个极其重要的组成部分,只有二者有效地结合和互动,才能让设计作品更加臻美。本文分析了桥梁设计的新理论，研究探讨了桥梁设计应重视的方面。 　　【关键词】桥梁设计理论方法 　　中图分类号：K928.78文献标识码：A文章编号： 　　随着社会的发展、设计理念的进步，技术创新在中国桥梁上大放异彩，使得中国大桥建设不但在规模上和速度上让世人称羡和惊异，而且在设计理念、创新设计、施工技术和工程质量方面也能赢得国际同行的尊重和赞誉。中国已经成为桥梁大国，正向桥梁强国迈进。 　　一、桥梁设计的新理论 　　1、全寿命期设计 　　桥梁是生命线工程，桥梁结构的合理性、安全性、耐久性一直是桥梁设计中的核心问题。传统的桥梁设计理念较多地考虑结构的强度，而较少考虑结构的耐久性，重视强度极限而不重视使用极限，这种设计导致的结果是：桥梁在正常使用期内适用性差，出现桥面铺装开裂、构件疲劳、变形过大、钢结构腐蚀等，专家预测在不久的将来会出现大量桥梁抢修、加固甚至改建的局面。 　　近年来在桥梁科技界、工程界频繁出现了一系列新名词、新概念，例如设计基准期、结构寿命期、健康监测、二类稳定、安全评价等，就充分反映出桥梁工程师对桥梁设计的理念转变。工程师们要从“全寿命期”的概念出发，进行灾害分析，分析对各部件在静、动荷载作用下的易损性，确定结构中重要传力构件与次要传力构件、可更换部件与不可更换部件、可加固部件与不可加固部件、可控制部件与不可控制部件，即确定结构的可检性、可换性、可修性、可控性、可持续性，结合这些因素，在桥梁的结构设计中把握整体方案、抓住主体结构、细化局部构造，桥梁工程师要真正考虑到100年设计基准期对桥梁结构的要求，从简单的强度设计转换为对桥梁结构的“全寿命期”设计。 　　2、桥梁景观 　　“桥梁”顾名思义是联系两地的纽带，起连接和沟通之作用。中国几千年来，创造了无数的桥梁，也赋予桥梁极强的人文和时代气息。现代的桥梁已不纯粹以满足功能为目的，桥梁巨大的跨度、强烈的形体表现力、超凡的尺度均对城市或大地景观产生影响。研究我国的桥梁发展，就桥梁形式来说就具有强烈的时代特征。如上世纪60～70年代拱桥居多，80年代为梁桥、立交桥，90年代出现斜拉桥，20世纪末出现悬索桥。同时一座城市桥梁甚至可能成为此处的标志或者形象代言。因此，人们对桥梁景观的要求越来越高，有关桥梁景观的设计与研究也应运而生。 　　桥梁的景观设计就是桥要作为一个社会进步的载体，体现出时代特征。在满足功能、技术、经济的前提下，对桥梁的布线、桥型、桥塔、桥亭以及桥栏、桥灯、桥面、色彩等进行景观尺度、景观生态、景观文化及美学方面的综合考量与组织，以最大限度地实现美学、历史文化、环保、功能、技术、经济的统一。 　　3、材料和工艺 　　传统设计过于保守、设计思路放不开、模仿较多，主要是由于国内在材料、工艺上起步较晚，对采用新材料、新工艺也不够大胆，缺乏对这些新材料、新工艺的研究，也缺乏自主创新设计意识。桥梁的设计要紧紧跟进材料发展和工艺的进步，加强对桥梁施工机械如新型起重、安（吊）装设备、滑动模板的研制，进一步提高桥梁机械施工技术水平，加强高强钢丝（索）、锚具、支座、伸缩缝及其配套设备的技术创新，加强对高新技术性、高性能材料的开发和应用，为桥梁工程提供高技术含量、高性能、高质量、高耐久性的产品。从世界范围来看，桥梁建设和发展是一个漫长的过程，桥梁建设的跨越发展在很大程度上要依赖于材料性能的发展，也依靠施工工艺的进步。因此，桥梁工程师要造就复合型人才，跟进时代的步伐，大胆研究采用新材料、新工艺以推动桥梁事业的更大发展。 　　4、规划与管理 　　桥梁的建设重点往往放在设计和施工上，而对于包括规划、运营、养护维修、加固、报废拆除等关注不够。而规划和管理正是一座桥梁的开头和结尾部分，规划是设计的前提，管理是设计的延续。规划一座桥梁要充分考虑桥梁的使用功能以及将来的发展需要，有的设计要适度超前，防止将来功能不够造成拆建两难的境况。在考虑桥梁基本功能的同时，还要将桥梁在景观、环保、监控、检测、养护等需要纳入设计内容。另外，考虑到桥梁建成后的人为、超载、环境、袭击等不确定因素的威胁，设计人员要研究桥梁的运营安全、结构耐久、环境影响、破坏概率等，对桥梁在运营、检测、养护提出意见，还在做桥梁结构设计的同时重视其“零部件”的设计，为桥梁日后的运营管理提供依据和设施基础。 　　因此，桥梁从规划、设计、施工、管理的全寿命期都应该是设计内容，要变过去的狭义设计为广义设计，应该将广义设计理念体现在桥梁的整个历程之中。 　　二、桥梁设计应重视的方