［摘要］本文結(jié)合廣珠城際軌道交通橋梁設(shè)計具有輕軌、地鐵和鐵路網(wǎng)的特點，分析了國內(nèi)外橋梁設(shè)計規(guī)范極限狀態(tài)法的各項基本技術(shù)參數(shù)取值，通過實例對不同設(shè)計計算方法進(jìn)行比較，闡明廣珠城際橋梁設(shè)計不僅可以采用容許應(yīng)力法，還可以采用極限狀態(tài)法，并提出廣珠城際橋梁荷載分類與組合形式。

［關(guān)鍵詞］廣珠城際橋梁設(shè)計極限狀態(tài)法

引言

新建鐵路廣州至珠海(含中山至江門)城際快速軌道交通橋梁具有類似城市軌道交通橋梁的特點，且在我國剛剛起步，無相應(yīng)的設(shè)計方法與規(guī)范。我們有必要對國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范和設(shè)計方法進(jìn)行充分的研究分析比較，加強(qiáng)對本線的橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法的認(rèn)識，才能有利于推進(jìn)城際快速軌道交通橋梁設(shè)計技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。本文著重根據(jù)各國極限狀態(tài)法的一些規(guī)定，對相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析比較，并與其他計算方法進(jìn)行荷載效應(yīng)的對比。

國內(nèi)自2000年上海明珠線一期建成通車以后，北京、廣州、武漢等城市也相繼進(jìn)行城市軌道交通建設(shè)。目前國內(nèi)尚無城市高架軌道交通橋梁的設(shè)計規(guī)范，結(jié)構(gòu)設(shè)計參照鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范按容許應(yīng)力法進(jìn)行計算。

國外的軌道交通在七十年代就得到了發(fā)展，且各國相繼修訂設(shè)計規(guī)范，納入了結(jié)構(gòu)設(shè)計最新的成果，計算方法也從容許應(yīng)力法、破壞階段法發(fā)展到極限狀態(tài)法。國外除了個別規(guī)范外，一般都采用極限狀態(tài)設(shè)計，運(yùn)用荷載分項系數(shù)法作為設(shè)計表達(dá)式。

在高速公路的立交橋的設(shè)計中，沒有必要強(qiáng)調(diào)“一橋一景”。一般梁式橋就可以解決的問題，沒有必要通過設(shè)計一個拱式橋來解決?？绺咚俜蛛x式立交橋力求簡潔明了，與環(huán)境協(xié)調(diào)一致，用簡潔的力學(xué)美來展示橋梁景觀?？绺咚俜蛛x式立交的景觀設(shè)計是以景觀設(shè)計師(或建筑師)為主體進(jìn)行的藝術(shù)創(chuàng)造實踐，所追求的目標(biāo)是以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，最大限度地發(fā)揮橋梁與橋位周邊環(huán)境的審美價值和資源功能，實現(xiàn)建橋與環(huán)境可持續(xù)、和諧發(fā)展目標(biāo)。橋梁景觀設(shè)計不能影響或降低橋梁結(jié)構(gòu)的使用功能(包括通車、線路順暢)和使用壽命，應(yīng)力求做到結(jié)構(gòu)合理、方便施工、節(jié)省投資。以橋型或橋梁構(gòu)件為主體的藝術(shù)造型設(shè)計，應(yīng)通過業(yè)主交付橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計單位驗算其承載力，經(jīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計單位審定后，以施工圖設(shè)計或設(shè)計變更方式進(jìn)入橋梁建設(shè)程序。

景觀設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系

長期以來，橋梁設(shè)計總是優(yōu)先考慮功能性，以滿足設(shè)計條件的工程構(gòu)造設(shè)計為主，常常由于工期緊、經(jīng)費(fèi)少的困擾、行政命令的干涉、急功近利思想的影響，很少考慮立交橋景觀問題。即使考慮，也只是附帶一下或者只考慮附屬結(jié)構(gòu)部分或表面的裝飾。對景觀設(shè)計本質(zhì)理解不夠，難以作出全面的綜合性考慮，更不要說組織專門的機(jī)構(gòu)和人員進(jìn)行景觀設(shè)計了。隨著社會的發(fā)展，人類文明對這類公共建筑的適用性、文化性、舒適性有了更高的要求，因而景觀設(shè)計愈來愈受到重視。事實上，在規(guī)劃設(shè)計的開始階段，就要同時對功能和視覺方面的造型進(jìn)行考慮了。而且，景觀設(shè)計應(yīng)貫穿于構(gòu)造設(shè)計的全過程，也就是說，跨高速分離式立交橋的設(shè)計是構(gòu)造設(shè)計與景觀設(shè)計的綜合，兩者結(jié)合，才能最大限度地實現(xiàn)功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、美觀的完美體現(xiàn)。還需要指出的是，一座重要的跨高速立交橋的設(shè)計要在結(jié)構(gòu)技術(shù)和美學(xué)方面取得成功，要走社會化競爭的道路，通過公開的方案投標(biāo)與比選，聽取社會各階層的意見，只有這樣才能作出科學(xué)、合理的判斷。

景觀設(shè)計實施

如前所述，橋梁這類規(guī)模較大的公共建筑物，將形成永久性的人文景觀，影響甚遠(yuǎn)，利害關(guān)系復(fù)雜，因而在橋梁景觀設(shè)計前必須進(jìn)行詳盡的可行性調(diào)查研究，廣泛地聽取各方面的意見，根據(jù)橋梁美學(xué)設(shè)計的原則，周密而科學(xué)地進(jìn)行景觀設(shè)計。近年來，隨著我國立交橋建設(shè)的突飛猛進(jìn)，這一問題也開始得到重視。而貫徹景觀設(shè)計始終的關(guān)鍵問題是，景觀設(shè)計方針的確定。所謂景觀設(shè)計方針是指，在對建橋要求與目的、橋位地理特征、歷史、文化背景，原有的環(huán)境景觀等進(jìn)行深入細(xì)致調(diào)查研究的基礎(chǔ)上所確定的建橋指導(dǎo)方針與目標(biāo)，即建一座什么規(guī)模、什么形態(tài)、什么風(fēng)格的橋梁?它與周圍環(huán)境形成什么樣的關(guān)系？將會給人們帶來怎樣的感受?而建成后的新景觀是否滿足人們的心理需要。橋梁景觀建設(shè)是一個新興建設(shè)項目，過去一直附屬于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，目前還沒有可供遵循的建設(shè)法規(guī)和設(shè)計程序。近年來，橋梁景觀建設(shè)項目增多，逐步形成了系統(tǒng)的橋梁景觀設(shè)計流程。該程序與現(xiàn)行基本建設(shè)工程采用的三階段設(shè)計程序相似，但由于景觀設(shè)計的特殊性，在形式和內(nèi)容上有所不同。事實上，跨高速分離式立交的景觀設(shè)計可以與之呼應(yīng)，區(qū)別是建設(shè)單位在景觀設(shè)計中的主導(dǎo)作用更為突出，主要表現(xiàn)為：

(1)明確景觀建設(shè)方針、目標(biāo)、原則以及具體范圍和項目。從根本上說，建設(shè)的主要目標(biāo)是滿足交通功能，因此工程建設(shè)必須遵照國家制定的法規(guī)和程序來進(jìn)行。相對而言，橋梁景觀建設(shè)只能依托工程建設(shè)開展的橋梁藝術(shù)創(chuàng)造，而藝術(shù)創(chuàng)造的深度、范圍、項目具有很大的靈活性和比選性，建設(shè)單位可以根據(jù)建設(shè)要求和財力，按其重要性和必要性適當(dāng)增減。在此前提下，景觀設(shè)計單位只能在建設(shè)單位提出的方針、目標(biāo)、原則下進(jìn)行審美創(chuàng)造，否則，所完成的設(shè)計方案將無法實現(xiàn)。所以，景觀設(shè)計單位在接受任務(wù)之后，應(yīng)先制定景觀設(shè)計大綱，報建設(shè)單位批準(zhǔn)后，方可開始方案設(shè)計。

摘要：國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范對橋梁設(shè)計提出的要求是適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀，這些要求基本上包含了人們關(guān)心的所有重要問題。現(xiàn)代的橋梁已不純粹以滿足功能為目的，人們對橋梁景觀的要求越來越高，橋梁巨大的跨度、強(qiáng)烈的形體表現(xiàn)力、超凡的尺度均對城市或大地景觀產(chǎn)生較大的影響，往往成為城市文化的聚焦及城市形象的窗口。

關(guān)鍵詞：城市橋梁；景觀設(shè)計；探索。

城市橋梁設(shè)計要重視其景觀設(shè)計。橋梁的美是環(huán)境美的一部分，良好的橋梁景觀設(shè)計能給人以美的享受。橋梁景觀設(shè)計是對橋梁及引道的布線、橋型、橋塔、橋亭、橋欄、橋燈、橋梁色彩在滿足功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的前提下進(jìn)行景觀尺度、景觀生態(tài)、景觀文化及美學(xué)方面的綜合考量與組織，以最大限度地實現(xiàn)美學(xué)、歷史文化、環(huán)保、功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。

1、橋梁景觀的技術(shù)美學(xué)特性。

橋梁景觀設(shè)計必須符合橋梁功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)要求，并以此為原則對景觀構(gòu)成元素進(jìn)行美學(xué)調(diào)整。如橋型的美學(xué)比選，橋體結(jié)構(gòu)部件的比例調(diào)整，橋梁選線與城市或大地景觀尺度的和諧，橋梁的防護(hù)涂裝在城市整體色彩中的感覺等。橋梁景觀的這種以功用與技術(shù)為重的特點即為其技術(shù)美學(xué)特性。但當(dāng)景觀價值有明顯優(yōu)勢而功能得以滿足、技術(shù)也可行的情況下，有時經(jīng)濟(jì)因素還可向后靠。如風(fēng)景區(qū)的橋梁或城市結(jié)構(gòu)要害之橋梁等。因此橋梁景觀設(shè)計的某些關(guān)聯(lián)域在不同的環(huán)境條件下其位次會有不同。

2、橋梁設(shè)計的基本準(zhǔn)則

摘要：為適應(yīng)新形勢下課程教學(xué)的需要以及更好地培養(yǎng)學(xué)生橋梁工程專業(yè)素質(zhì)以及工程創(chuàng)新和實踐能力，本文著重對橋梁工程課程教學(xué)的內(nèi)容、方法和考核方式等方面進(jìn)行了探討和實踐，并提出一些具體有效的改革措施。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；考核方式；改革

橋梁工程課程是目前土木工程專業(yè)實踐性很強(qiáng)的一門重要的專業(yè)主干課程，該課程的教學(xué)效果對土木工程專業(yè)學(xué)生的橋梁工程專業(yè)素質(zhì)和能力的培養(yǎng)將起著至關(guān)重要的作用。因此必須改革并建立體現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)三位一體的課程教學(xué)思路。為此，本人根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)，著重對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了改革和探索。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

1.注重學(xué)生情商的培養(yǎng)。

對學(xué)生進(jìn)行思想道德教育便應(yīng)成為課堂教學(xué)的首要內(nèi)容。光憑講空洞的道理很難影響感染學(xué)生，身教重于言傳，更有效的方式則是通過教師優(yōu)秀的人格魅力、豐富的社會閱歷、淵博的專業(yè)知識去感染學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的人生觀、價值觀，從而從根本上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。在培養(yǎng)學(xué)生情商的內(nèi)容上，教師應(yīng)注重以下幾方面的內(nèi)容。

摘要：國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范對橋梁設(shè)計提出的要求是適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀，這些要求基本上包含了人們關(guān)心的所有重要問題。

關(guān)鍵詞：道路橋梁

具體的設(shè)計過程按承載能力和正常使用兩種極限狀態(tài)來進(jìn)行。前者是控制結(jié)構(gòu)在喪失服務(wù)能力臨界狀態(tài)時的承載能力、設(shè)計的基本原則是要求荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計值，必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值。利用荷載安全系數(shù)、材料安全系數(shù)及工作條件系數(shù)來考慮不確定因素作用下的結(jié)構(gòu)總體的安全儲備，是一個半概率的極限狀態(tài)設(shè)計法?？梢哉J(rèn)為是對安全性要求的保證。后者控制結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)時應(yīng)力、裂縫和變形小于一定的限值，對應(yīng)于適用性的要求。

暫且不論這些控制方程和計算理論是否完全合理，它們至少從定性和定量的形式上保證了安全性和適用性兩項要求，而對于經(jīng)濟(jì)、美觀的要求則沒有具體的指標(biāo)進(jìn)行衡量。當(dāng)然，在方案設(shè)計和評審階段會考慮到經(jīng)濟(jì)和美觀的要求(中小橋梁主要關(guān)注經(jīng)濟(jì)性，而大型和特大型橋梁對美觀問題越來越重視)；但需要指出的是該階段對經(jīng)濟(jì)性的評估往往是只注重考慮建設(shè)成本，而對于后期的養(yǎng)護(hù)、維修等的長期綜合成本缺乏考慮，因此這種評估經(jīng)常是比較片面的。一個典型的例子是斜拉橋的換索問題。由于目前技術(shù)水平的限制，斜拉橋拉索的平均使用壽命在20年到30年之間，也就是在其服役期期間至少要進(jìn)行一次換索，如果考慮到后期換索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的橋型競爭中，懸索橋與斜拉橋在經(jīng)濟(jì)性方面的差距將大大減小。

現(xiàn)在，國內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，有這樣的傾向：設(shè)計中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少；重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)，而結(jié)構(gòu)在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現(xiàn)；重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)。實際上，目前的橋梁設(shè)計中，對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒有明確提出使用年限的要求，也沒有進(jìn)行專門的耐久性設(shè)計（從材料、結(jié)構(gòu)措施及設(shè)計程序上上保證耐久性，并明確聲明在何種維護(hù)和使用條件下，橋梁具有哪種程度的耐久性）。這些傾向在一定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢相違背；也不符合結(jié)構(gòu)動態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性（考慮結(jié)構(gòu)建設(shè)、使用、維護(hù)等整個周期的費(fèi)用）的要求。

橋梁安全性、耐久性差的主要原因