2013年公路監(jiān)理師考試：最優(yōu)橋梁設(shè)計(jì)(六)

　　橋梁為一跨越結(jié)構(gòu)，其騰空飛架的梁索讓人感受到了凌空之美，因此較路基有通透感。

　　橋梁為一帶狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)大橋中的豎曲線設(shè)置使橋面看上去連續(xù)流暢、纖細(xì)輕快。

　　橋梁結(jié)構(gòu)兼顧了剛?cè)嶂馈Ａ骸⒐爸w細(xì)、親切、委婉，墩塔之雄壯、莊嚴(yán)、高昂，斜索之力感、動(dòng)感、方向感，大纜之起伏、飄動(dòng)、流暢、張力感等。

　　[準(zhǔn)則17]橋梁與環(huán)境協(xié)調(diào)準(zhǔn)則 工程結(jié)構(gòu)的造型與體量應(yīng)與周圍環(huán)境(如河、海、峽谷、房屋建筑、道路、大型雕塑、樹林或曠野等)協(xié)調(diào)。

　　[準(zhǔn)則18]地形與橋式準(zhǔn)則 一般來說，山區(qū)地形宜修建拱橋或吊橋;平原地形宜修建梁橋或斜拉橋。

　　一般來說，橋梁與周圍環(huán)境相比會(huì)顯得較小，在人們的視線里，就只看到其輪廓，因此，橋梁以其輪廓美為主?？紤]到行人上橋觀光，近距離看橋，因此，橋梁美應(yīng)兼顧細(xì)部美。橋梁造型及體量與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的類型有以下幾種：

　?、佼?dāng)橋梁規(guī)模較大、氣勢(shì)宏偉時(shí)，突出橋梁之美;

　?、诋?dāng)橋梁較小或影響其他重要物體之美時(shí)，橋梁順從他物之美;

　?、郛?dāng)橋梁與周圍景觀相當(dāng)且協(xié)調(diào)時(shí)、選擇橋梁與他物爭(zhēng)奇斗妍。

　　[準(zhǔn)則19]造型與受力準(zhǔn)則

　　筆者以為，當(dāng)跨度不大時(shí) ，由于橋梁受力不大，其造型發(fā)揮的余地就大，能夠很好地供人觀賞;而當(dāng)跨度較大時(shí)，由于橋梁受力較大，其造型當(dāng)以結(jié)構(gòu)受力合理為重心進(jìn)行選擇，而這種造型并不是不美。這是技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一。

　　[準(zhǔn)則20]可靠性準(zhǔn)則

　　合理的結(jié)構(gòu)應(yīng)使結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)安全可靠，即結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及耐久性均應(yīng)滿足要求。

　　如果說前面的準(zhǔn)則是從力學(xué)角度及美學(xué)角度等探討結(jié)構(gòu)構(gòu)思的話，那么，本準(zhǔn)則20則是驗(yàn)證構(gòu)思是否成立。如前所述，由于橋梁建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)計(jì)算聯(lián)系緊密，因此，在橋梁的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，方案構(gòu)思與結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)交叉進(jìn)行、相互協(xié)作。

　　3 橋式方案研究

　　橋式最優(yōu)設(shè)計(jì)理論豐富了橋梁科學(xué)，為橋式方案設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。橋式方案設(shè)計(jì)包括

　　①平面設(shè)計(jì)，即平面線形選取及橋梁平面布置等;

　?、诹⒚嬖O(shè)計(jì)，即孔跨布置及式樣選擇等;

　?、蹤M斷面設(shè)計(jì)，即橋面布置及橋梁橫向布置等。

　　橋梁方案設(shè)計(jì)主要受橋址工程條件(如地形、地貌、地質(zhì)、地震、水文、氣象、通航或跨線等)、設(shè)計(jì)要求(交通量、路線等級(jí)、設(shè)計(jì)荷載、設(shè)什壽命等)及施工方法的制約，交通量等決定了橋梁寬度;通航凈寬決定橋跨下限;通航凈高、通航孔跨決定橋梁建筑高度;橋面縱坡及起橋高度、橋梁建筑高度三者決定了橋長(zhǎng)。一般情況下，地質(zhì)越差或下部結(jié)構(gòu)投資越大，就越宜采用較大的跨度，以減少支承結(jié)構(gòu)的工程量，從而節(jié)省投資。此外，橋式方案設(shè)計(jì)尚應(yīng)考慮統(tǒng)一性或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與施工。橋式候選方案應(yīng)以橋式理論為基礎(chǔ)，結(jié)合橋址工程條件提出(跨度、橋式及施工方法三者緊密聯(lián)系)，對(duì)于明顯較差的方案應(yīng)及時(shí)舍去。橋式方案比選應(yīng)從以下四個(gè)方面進(jìn)行比較：適用(功能)、安全(可靠性)、經(jīng)濟(jì)與美觀;比較的項(xiàng)目應(yīng)包括

　?、倏卓绮贾?、式樣、建筑高度、橋梁高度、橋長(zhǎng)及起橋高度;

　?、跇蛄簷M截面形式(包括橋面布置)及主要尺寸;

　　③工程數(shù)量、施工方法、工期及造價(jià);

　　④功能及可靠性;

　?、輽C(jī)動(dòng)分析、靜力平衡、傳力路徑及受力均勻性分析;

　?、揄嵚膳c節(jié)奏感、輪廓尺寸比例、體量及造型與地形、地物等的協(xié)調(diào);

　?、咂渌容^項(xiàng)目及優(yōu)缺點(diǎn)。

　　等七大項(xiàng)。

　　4 結(jié)語

　　橋式最優(yōu)設(shè)計(jì)理論是對(duì)橋梁各構(gòu)件組成規(guī)律的研究，為橋式方案設(shè)計(jì)、乃至橋梁建筑學(xué)提供了理論基礎(chǔ)，減少了橋式探索中的盲目性。以其為指南，必將對(duì)未來大型橋梁的建設(shè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

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