桥梁概念设计及选型浅谈

桥梁概念设计及选型浅谈

摘要：桥梁概念设计是对桥梁整体设计的核心把控，概念设计即是利用设计概

念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是一种从发现和分析用户需求开始，到生成概念方案的一系列有序、可组织、有目标的设计活动，是整个设计阶

段的前期工作过程。本文通过对概念设计和桥梁选型的分析，表明了概念设计在

选型中的重要作用。

关键词：桥梁；概念设计；结构选型

1概念设计

概念设计的一般定义为：采用一组集成的概念和构思，向使用者对提出的系

统进行描述和解说，这些概念和构思涉及系统的功能、特性和型式。

概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是

一种从发现和分析用户需求开始，到生成概念方案的一系列有序、可组织、有目

标的设计活动，是整个设计阶段的前期工作过程。概念设计围绕设计概念而展开，通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整

个设计中的核心工作。

2概念设计在桥梁中的可行性

产品是指能够提供给市场，被人们使用和消费，并能满足人们某种需求的任

何人造物品。作为土木工程结构之一的桥梁，其作用是供车辆(汽车、列车)和行

人等跨越障碍(河流、山谷、海湾或其他线路等)。桥梁存在的意义从本质上来讲

是满足人类跨越障碍、实现交流的需求；由于绝大多数桥梁由政府投资建造，其

消费者往往不是某些人，而是社会大众；虽然桥梁寿命很长，随着社会的发展仍

然需要更新。种种特点表明，桥梁具备产品的一般属性，也是一种特殊的产品。

这样一来，可以将产生于工业产品设计的概念设计移植于桥梁工程。

随着时代的进步、桥梁技术的高速发展、桥梁规模的扩大、我国桥梁工程市

场的逐步对外开放以及招投标的日益国际化，桥梁设计的全过程中必须提倡概念

设计，只有做好概念设计才能出精品，才能使“中国创造”的桥梁在国际立于不败

之地。

图1桥梁概念设计考虑因素

3影响桥梁选型与造型的主要因素

安全适用要求。作为对桥梁的最基本要求，安全性和适用性是每一种桥型都

应该满足的。然而不同的桥型在这方面付出的代价不完全相同，因此在桥梁选型

中有必要加以考虑。

经济美观要求。美观是桥梁造型重点考虑的部分。尤其是对一座拟作为地方

标志性建筑的桥梁，其造型美观与否、桥梁与周围景致及当地人文历史是否和谐，直接决定着方案的成败。这里的“经济”是指在满足美观的前提之下尽量做到投资

合理。

养护维修要求。保障在桥梁寿命期内结构的可检性、可换性、可修性、可控性、可强性和可持续性。要求在桥梁结构设置通道和放置维修设备的空间，以便

进行支座更换、钢结构防腐、拉索的更换和调整等养护维修工作。不同的桥型方

案对养护维修的要求有所不同，需要有针对性地为养护维修的便利做好构造设计。除了以上三点之外，一些桥梁还有特殊要求。例如在生态敏感区建桥时的环境保

护需求、通过管线的需求、国防军事要求等等。

4影响桥梁选型的约束性条件

桥梁选型与造型的约束条件主要有自然条件、经济条件、时间条件和技术条

件四个方面自然条件。主要指桥位处的地形、地物、地质、水文、通航、气象和

生态环境，也包括桥位区域的材料供应条件。自然条件是决定桥梁选型的重要因素，往往是设计人员提出桥梁力学体系方案的主要依据。经济条件。不但可以决

定桥梁选型，也决定桥梁造型，同时也是桥梁规模和技术标准的决定因素。对大

型桥梁工程，其为关键性的约束条件。技术条件。有的桥型本身合理，也有创新，但却脱离了当时的施工技术和制造能力，这样不切实际的方案必然会流产。所以，在桥型创新的过程中不可忽略现实的技术条件。时间条件。主要指建造桥梁的时间。有些桥梁本可以选择更为经济合理、美观适用的桥型，但由于设计周期有限、工期太紧不得不改变方案。因此，很多时候时间条件也成为关键的约束作用。

5总结

在可持续发展战略成为我国基本国策的大背景下，桥梁设计人员应当放开视野、打开思路，吸收桥梁生态设计和全寿命设计等全新的桥梁设计理念，并以此

为概念设计的指导思想切实贯彻到工作中去。在全行业范围内将桥梁概念设计制

度化，规范化。

参考文献：

[1]吴海军,陈艾荣.桥梁结构耐久性设计方法研究[J].中国公路学报,2004,

017(003):57-61,67.

[2]王雪姣.桥梁概念设计研究[D].西南交通大学,2010.

作者简介：顾秋雨，山东省滨州市公路工程监理咨询公司技术人员，从事土建类

一线施工工作。