浅析桥梁设计方案比选

浅析桥梁设计方案比选

摘要：

在进行桥梁设计过程中，方案比选是一项十分重要的工作，一般应该准备三个设计方案进行比较，供甲方选择。结构安全、功能舒适、成本经济、外型美观等等这些就是进行桥粱方案比选的主要技术标准。另外，随着科技文化的不断进步，人们的意识水平也不断提升，人们对桥梁建筑的需求也不再仅仅停留在满足通行的层面，对桥梁的景观设计也有了的较高的审美要求。这就要求人们在进行桥梁方案设计、比选的过程中，要充分考虑人们的精神需求，注意桥梁实用性和美观性的评选。本文通过分析影响桥梁建设的各种因素，介绍了运用层次分析法，选择科学合理的桥梁建设方案的主要过程。

关键词：城市道路桥梁方案设计层次分析法 中图分类号： k928 文献标识码： a 文章编号： 正文：

桥梁结构设计和交通功能是进行桥梁方案比选时首先需要考虑的问题。桥梁平面线形、纵断面结构、桥梁上、下部结构形式、施工技术、建造方案、养护运营情况等都是在桥梁方案比选需要考虑的。通过设计方案提供的各个的技术经济指标，编制比选方案，同时注重桥梁所要求体现的文化内涵，考虑实用功能观赏功能的相互结合、相互促进，对桥梁的发展做出更深层次的探讨、研究和实践，最终选择科学合理的桥梁设计方案。

1、桥梁方案设计理念

桥梁建设方案设计要以当地地质情况、气候条件、通航要求等为基础，桥型方案应该从石拱桥、斜拉桥、梁式桥、钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥等各种桥型的建设进行考虑。桥梁作为沟通两岸的交通构造物，在设计理念上要具有独特的自然和人文条件，将二者融合为一体，突出桥梁所特有的魅力。桥梁结构形式需要满足人们日常交通通行，景色观赏的功能，在桥梁的投资造价适中还需要体现地方特色文化。我们在进行桥型方案的比选和设计时，要结合桥址地质、桥梁工程施工的特点和桥梁所在地自然条件、区域水文条件和标志性建筑的搭配要求等条件进行综合性考虑，让桥梁与自然环境相和谐、统一。在桥型方案的选择上，要满足桥梁本身的使用功能，同时具有一定的桥型景观设计思想，使桥梁与城市道路交通体系、城市景观体系融合成为一体，让桥梁融于它所处周边的自然环境，满足人们的通行需求和审美需求。桥梁的造型设计时，选择具有建筑美感和人文的寓意，才能充分增加地区的文化内涵，突出当地的文化底蕴和民俗习惯。桥梁方案设计中融入文化特色，这是未来桥梁方案设计理念的发展趋势。 2、桥梁方案比选的层次分析法

美国运筹学家t.l.saaty于70年代提出analytic hierarchy process(ahp)，它是对方案的多指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法，它采用数学方法将哲学上的分解与综合思维过程进行了描述，从而建立决策过程的数学模型，具有适用性、简洁性、

有效性和系统性等特点。作为规划、决策和评价工具，ahp自问世以来，已在世界各地得到迅速普及和推广，取得了大量的研究成果。ahp的第一步工作是建立层次结构。经过研究分析，影响桥梁方案比选的指标主要从以下四个方面考虑：结构、功能、经济、美观。具体影响因素有：受力均匀性、施工条件、行车状况、养护难易、建筑材料选择、造价、劳动力数量、桥梁外观形状、自然环境、人文环境。以上各影响因素的层次结构为：

层次分析法的一个重要特点就是用两两重要性程度之比的形式表示出两个方案的相应重要性程度等级。如对某一准则，对其下的n个方案进行两两对比，第i和第j方案的重要性之比，下表列出的9个重要性等级及其赋值。

我们常见的桥梁结构主要有拱桥、梁式桥、斜拉桥、悬索桥等形式，拱桥一般情况的建设投资比中承式钢筋混凝土梁式桥少，更符合经济性的要求。但是拱桥一般体型庞大，在桥梁建设过程中的运用受到一定的，一般采用中承式或者下承式钢管混凝土系杆拱桥。桥型方案的选择还需要结合实际，考虑所处环境，选择桥梁建设地点和结构形式。低型桥桥型方案和高型桥桥型方案选择，主要取决于桥梁拟建地的地势高低，地势比较低的地方修建桥梁，还需要考虑降雨、洪水的水位控制线的影响。桥型方案比选，影响因素很多，参考以上计算出各个影响因素的指标权重，将各种备选方

案中的影响因素进行分析，在建构上充分运用物理知识使其受力合理，同时，要突出桥型本身的景观效果，在运用中我们应以实际情况为前提，合理运用各种桥型的优点，选择合适的桥型方案。 3、桥梁方案比选需要注意的其他因素

桥梁建设时，桥位选择和桥型比选的主要因素，自然条件和工程条件是首先需要考虑的问题，建造一座桥要根据地势、地质和水文特征，做到桥的立体造型美观。同时按照道路的等级，考虑周围地理和自然环境，行车的速度、车道及桥宽等各个方面要求设计桥梁的平面构成、立面的布置。在桥型方案设计上，包括桥梁平面布局、横断面布置、立面布置等。地质、地层、气候和自然环境因素是影响桥梁平面布局的几个主要因素，从对称和符合自然条件要求方面来进行设计。桥梁平面布置应服从路线整体线形设计要求，考虑特殊车辆和人流量的通行要求，桥梁平面线形必须与桥头引道平面线形相配合。桥梁平面线形应服从路线走向，将桥梁轴线保持为直线，减少展线长度，节省工程量。桥头两端引道纵断面线形还应与桥上线形相配合。桥梁横断面布置是以桥身和桥面的范围和宽度为基础，实现桥梁的交通功能，考虑桥建造前基石和建造后桥身被破坏和侵蚀的影响。桥梁立面布置主要是立体的桥面造型的设计，采用空间造型设计，使其桥面生动和形象，满足人们的视觉欣赏的要求。桥面宽度也是桥梁桥型设计的一个主要内容，桥梁人行道、行车道宽度，桥面净空等都是进行桥梁方案比选的时候必须考虑的因素。桥面宽度要符合规范要求，行车道宽度和侧向宽度必须保证

行车安全的最小空间。桥梁桥面人行道或非机动车道可适当加宽，以方便人们采用多种交通方式出行。 结束语

层次分析法是一种比较科学的方案评价方法，通过分析、比较影响决策目标的具体因素，在进行方案比选过程中，重点考虑权重比较大的因素，得出最优的桥梁建设方案。我国是一个发展中的社会主义国家，人才和知识水平与西方发达国家还有一定的差距。桥梁建设方面虽然有着悠久的历史，桥梁的建设在我国拥有着悠久的历史积淀，在新中国成立后桥梁建设和设计也有快速的发展。桥梁最初的功能就是联系交通，随着时代的发展，人们对桥梁桥型建造审美要求有了更高的要求。在市场经济发展和中外文化交流不断深入的情况下，我国桥梁建设者们必须加强人才的培训和技能知识的提高，开拓创新培养高素质的人才，促进桥型设计理念的进一步推广，跟上世界桥梁建设先进文化和施工技术的进步，满足广大人民群众对精神享受的要求。在经济文化全球化的今天，桥梁安全、适用、经济功能要求越来越高，如何实现结构与功能、技术与艺术的完美结合，提升桥梁设计的审美艺术水平，在桥梁建设中需要进一步完善，利用先进的科学技术，设计建造出最佳的桥型方案。此外，在建造方案设计上，桥梁建设投资、耗费的物质资源、对交通的影响状况等等，都需要考虑，在设计桥型方案美观、造型新颖、经济适用的基础上，运用新技术、新结构，采用先进的施工技术，培养和锻炼桥梁建设和设计人才，推进桥梁建设的不断发展和进步。

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