桥梁设计理念探讨
2015-06-05
“设计师应该通过自己巧妙的设计，使原本复杂的问题简单化，使原本复杂而又难与施工的结构变得受力简单，施工方便”。和国外一些著名建筑比，我国建筑，尤其是公用场馆，公共交通方面存在结构受力不合理，结构复杂，适用经济性差等问题，这其中除了技术层面外，还是设计文化的差异，政治因素等方面的原因。从中可以看到，不仅仅是桥，还有机场，市政建筑，古代教堂，甚至有广场上和环境和谐融洽的草坪和树木。在设计理念中我们应该更多的思考自然生态和以人为本……，中西不同各有所长。不同文化之间的沟通，有助于我们设计水平的提高。
1.桥梁美学设计理念
桥梁美学包括“形式美”、“功能美”以及“与环境协调美”三个要素。优秀的桥梁建筑总是把桥梁的品质和体现桥梁的美学价值相统一，因而，桥梁设计师在考虑桥梁结构的可靠性和经济要求的同时，应十分注重桥梁美学价值的提高。桥梁不是仅凭其空间构成的形式优美和具备满意的形式美就足够了，同时，使桥梁明显地体现出其功能，并充满着生机勃勃的力量形象，也是美的价值组成了一个不可缺少的要素；它既受环境的影响制约，同时也影响着环境，给人们的生活带来变化。因此，桥梁建筑不仅具有本身的技术美感，还要与周围的景观或整个环境相协调。在加快城市道路基础设施建筑的过程中，作为一名工程设计人员，必须在工作中注重自修桥梁的美学。并在设计中重视桥梁的美学价值和景观功能，满足人们的观赏愿望。在桥梁设计工作中，想要达到以上的境界有一定难度，这其中最重要的是要把握好一个“度”。就拿最简单的构造物来说，当满足通行或通航或过水要求的前提时，在经济效益相当的背景下，什么跨径的桥梁能因地而就，自然美观则成为决定性因素。而刻意追求美观，强力硬拽往往会画蛇添足，适得其反。就拿最通常的天桥来说，在山区或平原区或城市附近都很有讲究，在地形地势复杂的山区道路上，构造简单轻盈的上跨桥便足够了；而平坦广阔又有景观需求的地方往往需要通过上跨桥的造型予以弥补；在城市附近，人车流量大的地方，上跨结构无论是上部结构造型还是下部的构造形式都应充分重视，甚至桥上的具体装饰物都应无微不至。从根本意义上来说。桥的美观性应该是在平和、自然中又赋予灵动。
2.耐久性设计理念
随着时代经济的高速发展，人类建造的各种大型工程规模巨大，结构复杂，功能众多。这些工程投资巨大，技术复杂，环境影响严重，袭击破坏几率增大（风、浪、地震、海啸、船撞等），维修、养护、加固难度大。因而，过去只限于从设计、施工质量的单一层面上去寻求结构的安全性是不够的。基于结构耐久性设计的新设计理念认为，桥梁耐久性的保证是需要桥梁设计、施工、运营和维护各个阶段共同努力的结果。目前设计标准定义的均是设计建成时期结构具有的使用性能，而对处于使用状态的性能随时间的变化却缺乏充分的认识和储备，简单讲，似乎只考虑了建造期造价成本，却忽视了运营期的维护成本和与使用寿命相对应的成本效益，这与可持续发展的观点是相背的。在接踵而来的改扩建工程设计中可以深刻地体会到这一点。在进行结构设计的过程中，首先是选择经济合理的结构方案，其次是结构分析设计，当然，规范制定了安全系数和指标以确保结构的安全性。按照程序或公式进行计算即可。因此就在这个环节上忽视了对现阶段的施工和管理水平、材料耐久性、结构的后期改造、加宽、维护以及施工过程中可能造成的人为失误等问题的充分考虑。即没有采用适当的安全度、缺乏细部结构设计等主动型的设计方法来确保桥梁使用性能的充分体现。因此，不少桥梁、虽然满足了现有设计规范的强度要求，但不出几年就因为耐久性出了大大小小的问题，严重下去必然会影响到结构安全。为解决这一问题，在设计和建造阶段要挑战传统设计理念：对结构设计时应使结构具有六大特性，即可检性、可修性、可换性、可强性、可控性及可持续性。充分认识到结构在设计寿命期内各个组成部件具有不同的耐久性极限，需要经常维修，甚至更换或加固，才能保证结构在设计寿命期内的服务功能。
3.桥梁设计工作流程的合理化建议
3.1相关专业的认知对桥梁设计工作至关重要在实际设计过程中，桥梁方案的确定除了与桥梁（下转第70页）（上接第66页）结构本身的受力性能等本专业知识密不可分外，其与相关专业的知识有着千丝万缕的联系，甚者在很多时候，相关专业的知识成为决定性因素并起着更为关键的作用。在目前团队式设计工作方式下，要把握好两个方面：一是集成化管理，二是互动式设计。作为设计团队的一员，每一个设计人员必须清晰地了解整个项目的特点、内容、程序和运作方式，必须清醒地认识到个人工作的思想内容和团队关联性，即做到对项目的深刻理解。因此，充分理解相关专业知识，理解项目要点，是把部件设计化整体设计的重要途径，是确定桥梁设计成功与否的先天因素。
3.2标准化设计的完善和改进
从桥梁设计工作各项阶段的比重来看，其实留设计人员的真正设计周期在整个项目的操作过程中所占的比重并不大。在施工图的末期，即设计人员安排最为饱和的阶段，个别难度较大或更为复杂的桥梁设计周期往往更短。因此从某种程度上来说，设计图纸的质量存在的风险也就更大。那是什么原因导致设计时间和绘图时间的不协调？怎样才能把更多的绘图时间转化为设计时间呢？不难发现，在设计初期，需要花去很多的时间去进行标准化设计和标准的制定。这无疑影响了前一个项目的设计完善并滞缓了下一个项目的设计方案准备。在标准化施工和标准化设计的时代，应该建立一个不断更新完善的标准化图库体系，把桥梁设计人员从绘图中解脱出来，把更多的精力和时间放在真正的设计过程中，以最大效率提高图纸的质量，最大可能的减少设计流程中的反复工作，尽快地形成一个最佳的、良性循环的设计流程和体系。
3.3互动式设计体系制的建立和维护
桥梁设计决不是一项独立的设计工作，其与路线、防护、地质、区域规划等多方面紧密相关。因此作为总体设计的一部分，其与相关方面设计的互动尤为重要。在项目操作过程中，某一项工作的滞后必然会影响到其它工作。在仔细分析一下设计产品，不乏一些节点上的失控和自相矛盾的现象存在。当然，在设计流程中有很多制度和方法进行信息传递，但这种传递缺少互动式的设计体系去修复设计失误、去强化设计部门之间的沟通。
4.结束语
设计理念的进步是桥梁工程发展的有效推动力，并在桥梁建设的发展过程中不断更新，使设计作品不断创新和完善。
