高架桥下的灰暗空间设计研究论文

研究性学习报告

课题：桥梁的研究

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一、中国桥梁五十年回眸

二、桥梁名人

李 春

茅以升

林同炎

邓文中

李国豪

林元培

冯泉钧

三、桥梁知识点滴

1、桥梁的分类

按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。

按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。

桥梁分类多孔跨径总长L（米）单孔跨径L0（米

特大桥L≥500L0≥100

大桥L≥100L0≥40

中桥30

小桥8≤L≤3005< L0<20

涵洞L<8L0<5

按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。

按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。

按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。

按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。

2、桥梁结构知识

一．桥梁的组成部分与各部分的作用

根树干架在两岸就形成了一座最简单的单孔独木桥。

其所承受的重力（竖直的）或外力（竖直的或水平的），叫做荷载。

树干作为梁，起承受重力的作用，在桥梁上的学名就叫做承重结构。

二．上部结构

近代桥梁由于所承受的载重和跨度都比较大，结构就比上面说的要复杂一点。

拿上部结构来说，如果承重结构是梁，就叫做主梁，可以用钢（钢板栗、钢箱梁、铜街梁）、钢筋混凝土（跨度不大时）或预应力混凝土做成。

承重结构如果是拱，就叫做主拱（多于一片拱时拱肋）；如果是悬索，就叫做主索或大缆。

桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥；桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥（在两片（或数片）主梁之间用纵向的及横向的杆件，将两片很薄的主梁联成一个协性较大的空间结构，以抵抗横向的及纵向的力（风力、车辆摇摆力、线路在曲线上时的离心力等）。

这些联结杆件形成一个联结系统，叫做联结系。

于是上部结构便扩充为四个部分，即：1．桥面；2．桥道结构；3．承重结构及4．联结系。

三．下部结构

荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩台顶面的。

为了使上部结构与下部结构的受力明确（在支点处力的作用位置明确），以便进行精确的力学计算，同时为了上部结构与下部结构之间的连接可靠，必须在上、下部结构之间有一个保证力的作用位置明确并且连接牢固的支点构造，这个支点构造就叫做支座。

对于梁式桥来说，由于荷载和温度的作用，梁都会发生变形。

这种变形在支座处有两种：一种是梁弯曲时的转动变形；一种是梁伸缩时的移动变形。

既允许梁作伸缩变形又允许梁作转动变形的支座叫活动支座；只允许梁作转动变形而不能作伸缩变形的支座叫固定支座。

每根梁只能有一个固定支座，其余的均为活动支座

桥墩与桥台一般用砖、石砌筑或混凝土灌筑而成，在旱地上有时可用钢做成。

承受墩台底部压力的土壤或岩石叫做地基。

如果地基具有设计需要的足够的承载力，那么就可将墩台身的底面根据地基承载力的大小和墩台稳定的需要适当扩大，直接支承在距地面深度不大的地基上。

这个扩大了的部分就叫做扩大基础或浅基础。

如果地基浅层的承载力不足以承受墩台身传下的压力，则要将基础下降到一定的深度，直到满足承载力的需要为止。

下降的方法一类叫沉井，一类叫沉桩。

沉井与沉桩统称深基础。

深基础与浅基础在受力方面的不同之处在于：浅基础只靠基础底部面积传递压力；深基础则除了依靠沉井或桩尖的底部面积将压力传递给地基以外，还依靠井壁和极壁与土层间的摩阻力，将一部分荷载传至地基。

所以深基础的承载能力要比浅基础为大。

这样一来，桥梁的下部结构通常就由三个部分组成：1．支座；2. 墩台；3．基础。

桥梁结构：拱桥式

在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力。

拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力，还要承受水平方向的力。

因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。

下图分别表示上承式拱桥（桥面在拱肋的上方）、中承式拱桥（桥面一部分在拱肋上方，一部分在拱助下方）与下承式拱桥（桥面在拱肋下方）。

仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。

而通行现代交通工具的拱桥，桥面必须保持一定的平直度，不能直接铺在曲线形的拱肋上，因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。

下承式拱桥可做成系杆拱，即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。

此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受，支座不再承受水平方向的力。

这样做可以减轻地基承受的荷载，特别是在地质状况不良时。

桥梁结构：斜拉桥

斜拉桥日文称"斜张桥"，德文称"斜索桥"，英文称"拉索桥（Cable Stayed Bridge）"。

将梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜拉桥。

与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索就是代替一个桥墩的（弹性）支点，从而增大了桥梁的跨度。

斜拉桥这种结构型式古已有之。

但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。

直到本世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装置的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展最快，应用日广的一种桥型。

下承式拱桥可做成系杆拱，即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。

此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受，支座不再承受水平方向的力。

这样做可以减轻地基承受的荷载，特别是在地质状况不良时。

桥梁结构: 梁桥式

在竖直荷载作用下，梁的截面只承受弯短，支座只承受竖直方向的力。

多孔架桥的梁在桥墩上不连续的称为简支梁；在桥墩上连续的称为连续梁；在桥墩上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁。

支承在悬臂上的简支架称为挂梁；伸出有悬臂的梁称为锚梁。

架式桥的梁身可以做成实腹的，也可以做成空腹的（称为桁梁）。

3、跨线桥桥型设计

随着我国公路交通事业的发展，近年来互通式立交桥和跨线桥越来越多。

这些立交桥和跨线桥不仅是公路交通的重要组成部分，而且已经成为现代的标志性建筑。

一个好的桥型设计，能使立交桥在发挥其自身通行能力的同时，体现出对周围环境的美化作用，有的甚至被看作现代建筑中的艺术品。

因而在选择桥型时，既要考虑实施的可行性，符合经济适用的原则；同时，又要考虑建筑造型艺术，满足美观要求。

这一点已经被当今越来越多的设计者所重视，并且成为现代工程设计的一个重要特征。

本文结合笔者对“桥南村”跨线桥的设计，提出应该在适用的基础上，对结构进行美化设计，并针对跨线桥桥型设计中一些认识问题进行探讨。

1实例桥简介

“桥南村”桥(以下称为“实例桥”)是南京机场高速公路K17＋006处的一座上跨主线的分离式跨线桥，与高速公路呈10°斜交角。

桥面宽度为：7＋2×0.75m，行车道净宽7m。

设计荷载：汽车—20级，挂车—100。

此桥处在R＝2500m的凸曲线中，左右纵坡对称，均为3％。

桥下净空高度按略超过5m设计。

本实例桥上部采用5×20m普通钢筋混凝土等高度连续箱梁结构，下部采用无盖梁独柱式桥墩及肋板式桥台，基础为钻孔灌注桩。

该桥已于1997年6月28日与南京机场高速公路同步建成通车。

2桥型选择

通常，选择桥型应根据适用、美观、经济合理以及设计施工的难易程度等因素进行综合分析，以最终确定工程实施方案。

对于跨线桥而言，经过国内工程技术人员多年的实践，目前所采用的型式已基本集中为预制空心板梁和等高度连续箱梁。

这中间尤其以空心板梁居多。

但是笔者认为，在设计方案时应该以首先考虑等高度连续箱梁方案为佳。

其原因是：

⑴在当今社会，人们对于美的要求越来越高，对周围的建筑物，也同样要求美观。

如今的设计师应该顺应这种要求，在对结构本身强度进行设计的同时，也应该对结构进行美化设计。

作为跨线桥，因为下边要通车，就更为引人注目。

因而要尽量减少横向墩的数量，加强下部空间的透视度，增加墩的纤细感，这对整个跨线高架桥是否美观并具有现代的气势，起着很重要的作用。

而就这一点来说，只有当采用箱形连续梁方案时才能做到，因为箱形截面抗扭刚度很大，对于需要在其梁底下设置独柱单支点的支承形式特别有利。

这时，下部结构可以根据美观要求，做成无盖梁的独柱式结构。

但如果上部结构采用预制拼装式板梁的话，下部就只能做成传统形式的有盖梁式墩台结构，难以达到美观要求。

⑵等高度连续箱梁桥整体性好，耐久性强，行车舒适。

箱梁顶板和底板都具有较大的面积，能有效地抵抗弯矩，受力合理。

桥墩处也不需要设置伸缩缝，梁长伸展，加上梁高一致，整个桥梁外型简洁优美，线条流畅。

⑶对现代跨线桥来说，弯、坡、斜桥已越来越多。

如采用预制板桥，那对弯、坡、斜的平面布置处理就比较复杂，设计和施工随之也带来一些问题。

譬如，如何使桥梁各部位、各板块之间准确地组合，斜弯桥的各板端细部处理、端部与端部的联结构造以及墩台长度、墩台轴线交角、墩台横坡和各点高差计算等等都比较繁琐，施工中对于诸特征点的座标及高程控制要求非常严格。

再者，如果是预应力空心板，那么实际施工中每片预应力板梁在钢筋张拉后的上拱值，由于混凝土龄期的不同往往会有较大差别，以至于造成板梁间连接不顺畅，或是桥面铺装层厚度不能统一、甚至摊铺困难等较为严重的后果，施工质量难以保证。

与斜交空心板梁相比，如采用等高度连续箱梁配以独柱墩，则结构轻巧，由于其上部为整体化结构，下部又无盖梁，细部构造比弯斜板桥好处理得多，上述一些不利之处几乎都可以避免，有其独到优点。

并且，等高度连续箱梁桥斜交跨越主线时，采用独柱单点支承则可将斜桥改为直桥，实际增大了主线两侧的有效净空，相应地加大了桥梁的跨径。

因此，这种独柱式结构非常适合于弯、斜桥。

⑷采用等高度连续梁体系，由于在桥墩支点处负弯矩的存在，使得其跨中正弯矩同简支空心板体系的跨中正弯矩相比显著减小，这就意味着可以节省上部结构的材料数量，减轻梁体自重，也使得下部结构桥墩部分的工程数量相应减少。

这些都可以从实例桥中得到验证。

实例桥曾对预应力空心板梁方案作了较为详细的技术经济比较，同样是5孔20m的上部构造，采用预应力空心板梁的上部所需主要材料用量为：混凝土C50数量546.9，钢绞线13236.1，普通钢筋29042.2；而最后采用的实施方案—等高度连续箱梁的上部主要材料用量为：混凝土C30数量361.7，普通钢筋105068.2。

相比之下，如果考虑钢绞线及其工艺特点，两种方案的综合用钢指标相差不多，但是在混凝土用量上，即使不考虑强度等级差异(板梁混凝土强度等级相对更高一些)，普通钢筋混凝土等高度连续箱梁比简支空心板梁竟少用混凝土将近1/3。

这样，上部构造的重量大大减轻了，随之当然也节省了墩台和基础的材料用量，体现出技术经济上的优越性。

还要指出的是，跨线桥目前一般常用的跨径在16～25m之间，上述20m跨径两种桥型间的对比应该说具有较强的代表性。

因此可以讲，同等桥长时，在跨线桥的通常跨径范围内，等高度连续箱梁型式比预应力空心板梁主要材料节省、重量轻，上下部构造均十分轻巧，具有很好的技术经济指标。

3结构造型

结构造型与各部位尺寸比例应相互协调。

例如跨径与梁高及桥下净空比例，墩柱直径与高度及桥梁跨径的比例，主桥箱梁翼缘板悬挑长度与梁高的比例等。

在这些方面，实例桥做得非常成功，墩柱和梁体结构简洁流畅，纤细轻巧，连续和谐。

4横截面设计

常用的箱形梁截面有单箱单室、单箱双室、双箱单室和双箱双室截面等几种，实际采用何种横截面形式，一般应根据桥的宽度和施工方便性来决定。

对实例桥来说，采用单箱单室截面，可以方便施工，同时也节省了材料，其箱顶宽为8.5m，箱底宽4.0m，两侧翼板各挑出2.25m，并采用直腹板。

用支架法现场浇筑施工时，这种单箱单室的截面设计有利于全断面一次浇筑成型，设计成直腹板则对施工更加有利。

实例桥采用较大的翼板挑出长度，主要是为了美观，同时也考虑到要充分利用箱梁受力特性的变化情况，减小箱底宽度以适当提高正弯区截面重心，充分发挥底板受力筋的作用，减轻箱梁自重。

需要指出的是，虽然大挑臂的翼板设计有利于美观效果，但对于类似本桥这样的普通钢筋混凝土连续箱梁桥，如果想用施加横向预应力来增大翼板的挑出长度，则并不可取，那样既不经济，又使施工工艺变得复杂，而且箱室太窄，箱梁在局部荷载作用下，横向弯曲应力往往很大，这样箱梁的横向配筋就要大大增加。

5。

下部构造

下部构造应能满足上部结构对支撑受力的要求，同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称。

实例桥采用无盖梁独柱式桥墩，与连续箱梁的大挑臂结构相配合，能够充分利用桥下空间，简洁明快，外形美观，通透性好，施工方便。

对于墩柱的截面形式，一般来说取作圆形看起来更美观一些，墩柱的直径要根据其同上部结构的协调关系及所需盆式橡胶支座的平面尺寸来定。

对于一般的跨线高架桥，墩柱直径可在1.0～1.6m之间，本实例桥实际采用柱直径1.1m。

实例桥还将其中间的3号墩作为制动墩，墩顶设固定支座，并加强了3号墩的墩柱及桩基配筋，来抵抗汽车制动力作用。

实例桥的独柱墩基础设置为单排双钻孔桩，桩径1.0m，承台按斜桥向布置，这种布置形式能使承台在主线中央分隔带位置顺应主线走向，较合理。

另外，桥台的形式采用肋板式，这种型式的桥台适用性较强。

6。

结构施工

跨线高架式混凝土连续箱梁桥所采用的支架立模、现场浇筑方法，能广泛采用现代施工技术和设备，尤其能适应弯桥和有竖曲线的连续箱梁，施工中上部结构的几何位置易于调整。

此方法在梁体施工时，支架工程是主要的一项工作，目前多采用组合式钢管支架。

其质量稳定可靠，搭设速度快，可以多次周转使用。

除此以外，如能使用混凝土泵车等较先进的设备，则更能体现“省”和“快”。

这种非预应力的等高度连续箱梁结构，施工并不复杂，其整体现浇式梁更为经济，而且非常美观，工期也较短，经济及社会效益明显。

也因为此法是在桥位上现浇施工，可免去大型的运输设备，省去了预制吊装用的架桥机、贝雷桁架或龙门等一些大型安装设备，其优势还在于一次可以进行多孔桥的连续浇筑施工，一气呵成，桥梁整体性好，结构的耐久性强。

7结束语

⑴在进行跨线桥设计时，应该把对结构的美化设计放在突出位置；在考虑结构自身强度的同时，应注重桥梁造型艺术。

⑵结构造型与各部位尺寸比例应相互协调，梁体结构要舒展流畅，讲究其线型，下部构造要简洁轻巧，通透性好。

⑶多跨等高度连续箱梁配以无盖梁独柱式桥墩，具有现代建筑风格和特色。

此桥型整体性好、耐久性强、行车舒适，所用材料省，工期较短，并且非常适合于弯、坡、斜桥形式，富有强大的生命力。

在支架法就地浇筑可以实现的情况下，应将其作为跨线高架桥优先考虑的桥型。

4．桥梁建设的成就与发展趋势

一、斜拉桥

我国在400米以上大跨径斜拉桥建设中，创造了自己独特的风格：

索塔采用混凝土塔、不用钢塔。

最高的混凝土塔为徐浦大桥，塔高210米；

索塔型式多种多样，有A型、倒Y型、H型、独柱；

主梁结构类型多种，有钢箱梁4座、混合式5座、结合梁4座、混凝土梁7座；

斜拉索采用平行钢丝的有15座、钢绞线的有3座。

2001年建成的名列世界第三位的南京长江二桥钢箱梁斜拉桥（主跨628米）和名列世界第五位的福建青州闽江结合梁斜拉桥（主跨605米）均处于世界斜拉桥领先地位。

整体来说，我国斜拉桥设计施工水平已迈入国际先进行列，部分成果达到国际领先水平。

目前，我国正在筹划建设的香港昂船洲大桥、江苏苏通大桥，其主跨均达到1000米以上，斜拉桥建设技术将要有新的突破。

二、悬索桥

悬索桥是特大跨径桥梁的主要型式之一，悬索桥优美的造型和宏伟的规模，人们常将它称为“桥梁皇后”。

当跨径大于800米，悬索桥方案具有很大的竞争力。

我国在90年代以前，虽也修建了60多座悬索桥，但跨径小，桥面窄，荷载标准低。

悬索桥由主缆、塔架、加劲梁和锚碇四部分组成。

大缆以AS法（空中送丝法）或PPWS法（预制束股法）制造，美国、英国、法国、丹麦等国均采用AS法，中国、日本采用PPWS法。

塔架型式一般采用门式框架，材料用钢和混凝土，美国、日本、英国采用钢塔较多，中国、法国、丹麦、瑞典采用混凝土塔。

加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁，美国、日本等国用钢桁架梁较多，中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。

锚碇有重力式锚碇和隧道锚碇，采用重力式锚碇居多。

三、PC连续刚构桥

PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。

近年来，各国修建PC连续刚构桥很多，随着世界经济发展，PC连续刚构桥将得到更快发展。

1998年挪威建成了世界第一stolma桥（主跨301米）和世界第二拉夫特桥（主跨298米），将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。

我国于1988年建成的广东洛溪大桥（主跨180米），开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例，十多年来，PC梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。

世界已建成跨度大于240米PC梁桥17座，中国占7座，其中西部地区占5座（表五）。

1997年建成的虎门大桥副航道桥（主跨270米）为当时PC连续刚构世界第一。

近几年相继建成了泸州长江二桥（主跨252米）、重庆黄花园大桥（主跨250米）、黄石长江大桥（主跨245米）、重庆高家花园桥（主跨240米）、贵州六广河大桥（主跨240米），近期还将建成一大批大跨径PC连续刚构桥。

我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术，已居世界领先水平。

四、拱 桥

1.石拱桥

石拱桥是我国历史悠久的源远流长的一种技术。

最近又有新的突破，2001年建成的山西晋城晋焦高速公路丹河大桥，跨径146米，是世界最大跨度的石拱桥。

2.混凝土拱桥

混凝土拱桥分箱形拱、肋拱、桁架拱。

我国采用缆索吊装架设法施工的最大跨度是1979年建成的四川宜宾马鸣溪大桥（主跨150米），采用拱架法施工的最大跨度是1982年建成的四川攀枝花市宝鼎大桥（主跨170米），采用支架法施工的最大跨度是河南许沟大桥（主跨220米），采用转体法施工的最大跨度是1990年建成的重庆涪陵乌江大桥（主跨200米）。

在这个时期，国外混凝土拱桥最大跨度已达390米（前南斯拉夫克尔克桥，1980年建成）。

此时，我国与国外差距最少10年。

1990年宜宾南门金沙江大桥在国内首先采用劲性骨架，建成了主跨240米中承式钢骨混凝土拱桥，接着广西邕宁邕江大桥改进了工艺（钢骨采用钢管混凝土）使这种施工方法又跨上了一个新台阶，于1996年建成了主跨312米中承式钢骨混凝土拱桥、1997年建成的重庆万州长江大桥（主跨420米），为世界最大跨度的混凝土拱桥。

与此同时，贵州江界河大桥建成了世界最大跨度的混凝土桁架拱桥（主跨330米）。

据统计，世界上已建成跨径超过240米混凝土拱桥15座，中国占4座，而跨径大于300米的混凝土拱桥，世界上仅有5座，中国占3座，其中西部地区占2座（表六）。

我国大跨度混凝土拱桥的建设技术，居国际领先水平。

（1）钢管混凝土拱桥

钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料，具有高强、支架、模板三大作用，自架设能力强，较好地解决了大跨径拱桥经济、省料、安装方便，后期承载能力高的问题。

该桥型我国近年来发展很快，自90年代以来，我国建成跨径大于120米钢管混凝土拱桥40多座，建成跨径大于200米的13座，（表七），最大跨径为2000年建成的广州ㄚ髻沙珠江大桥（主跨360米）中承式钢管混凝土拱桥，为世界第一钢管混凝土拱桥。

相继建成的还有武汉江汉三桥（主跨280米）、广西三岸邕江大桥（主跨270米）等多座钢管混凝土拱桥。

表七：中国大跨径钢管混凝土拱桥

目前正在建设的巫山长江大桥（主跨460米），这将又是一座创世界纪录特大跨径钢管混凝土拱桥。

（2）钢拱桥

世界最大跨径钢拱桥是1997年建成的美国新河桥（主跨518.2米）上承式钢桁架拱桥；名列第二是1931年建成的美国贝尔桥（主跨504米）中承式钢桁架拱桥；名列第三是1932年建成的澳大利亚悉尼港桥（主跨503米，公铁两用）中承式钢桁架拱桥。

我国大跨径钢拱桥修建较少，最大跨径的钢拱桥是四川攀枝花3002桥（主跨180米）（表八）。

上海最近动工建设的芦浦大桥（主跨550米）中承式钢箱拱桥，建成后比世界第一的美国新河桥还长31.8米，将夺冠世界第一钢拱桥。

五、21世纪世界桥梁的发展趋向

综观大跨径桥梁的发展趋势，可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设 *** 。

就中国来说，国道主干线同江至三亚就有5个跨海工程，渤海湾跨海工程、长江口跨海工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及琼州海峡工程。

其中难度最大的有渤海湾跨海工程，海峡宽57公里，建成后将成为世界上最长的桥梁；琼州海峡跨海工程，海峡宽20公里，水深40米，海床以下130米深未见基岩，常年受到台风、海浪频繁袭击。

此外，还有舟山大陆连岛工程、青岛至黄岛、以及长江、珠江、黄河等众多的桥梁工程。

在世界上，正在建设的著名大桥有土耳其伊兹米特海湾大桥（悬索桥，主跨1668米）；希腊里海安蒂雷翁桥（多跨斜拉桥，主跨286+3×560+286米），已获批准修建的意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥，主跨3300米悬索桥，其使用寿命均按200年标准设计，主塔高376米，桥面宽60米，主缆直径1.24米，估计造价45亿美元；在西班牙与摩洛哥之间，跨直布罗陀海峡桥也提出了一个修建大跨度悬索桥，其中包含2个5000米的连续中跨及2个2000米的边跨，基础深度约300米。

另一个方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉桥，基础深约300米，较高的一个塔高达1250米，较低的一个塔高达850米。

这个方案需要高级复合材料才能修建，而不是当今桥梁用的钢和混凝土。

六、桥梁技术的发展方向

1.大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展

研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下，结构的安全和稳定性，将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁，增大特大跨度桥梁的刚度；

采用以斜缆为主的空间网状承重体系；

采用悬索加斜拉的混合体系；

采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁，采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。

2.新材料的开发和应用

新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点，研究超高强硅烟和聚合物混凝土、高强双相钢丝钢纤维增强混凝土、纤维塑料等一系列材料取代目前桥梁用的钢和混凝土。

3.在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。

4.大型深水基础工程

目前世界桥梁基础尚未超过100米深海基础工程，下一步需进行100~300米深海基础的实践。

5.桥梁建成交付使用后，将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部位和养护对策。

6.重视桥梁美学及环境保护

桥梁是人类最杰出的建筑之一，闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、香港青马大桥，这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品，成为陆地、江河、海洋和天空的景观，成为城市标志性建筑。

宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与现代化别具一格的悉尼歌剧院融为一体，成为今日悉尼的象征。

因此，21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。

在20世纪桥梁工程大发展的基础上，描绘21世纪的宏伟蓝图，桥梁建设技术将有更大、更新的发展。

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Settlements Ecological Ereas Design Abstract : ecological habitat areas through adjustment of ecological environment ecosystems and ecological factors, the area has become a natural ecology and human ecology, natural and artificial environment, a high degree of unity of material and spiritual civilizations, the ideals of sustainable development of urban settlements. Ecological areas of space rational structure, improving infrastructure, ecological construction, intelligent buildings and building life should be widely Use artificial environment and the natural environment integration. It is consistent with urban planning and regional planning, and regional and urban harmony, is part of the ecological city, the host city and embodies characteristics. Key word: Ecological house design ine; Focus on different aspects of the complementary integration of plants, such as, inter ordinary plants, flowers and trees to watch, leafy trees, edible fruit trees, medicinal and aromatic plants cultivation; Green throughout the area to play while the other deeper ecological role, such as insulation, wind-proof, dust-proof and anti-noise, the elimination of poison material, adult bacterial virus, or even elimination from the visual sensory and healthy and civilized new life, is not only reflected in the design of the real estate business, not only in the real estate area matching hardware facilities, but on community service software, people really enjoy the physical and mental pleasure. This is a healthy and civilized into the home.water system will require an investment of about 15 million, the annual energy cost about 80,000 yuan, 2a can recover the full investment, and solar water heating systems for 15~20a useful life, then the costs of energy-saving equipment on the high 100~140 million. In recent decades, many countries are active in research, development, the use of solar energy, and achieved encouraging results. The most notable of which Australia and Israel, the prevalence of solar water heaters are 30% and 50%. Our research and development of solar late, and achieved certain results, but only about 6% coverage, and development is uneven and more concentrated in the western region, the highest rate of Yunnan, 10%. My solar abundant sunshine hours for 2500h years, the region accounted for more than 2/3 land area, some areas up to 3000h. This use of solar energy for the development of our country provided a good condition. With scientific and technological progress, the scope will be broader use of solar energy and energy conversion efficiency will be higher. (2) rational use of water resources My country is a lack of water in some places, on the one hand, serious water shortages, on the other hand, wasted. Water is the key measures or "new." Residents primarily drinking water consumption and use, including restaurants use about 5% of total consumption, while the remaining 95% for washing, sewage. In the residential area, according to applications of A, B two water systems. A system specifically for drinking water (including milk, river, village, cooking). The system must be consistent with the water clean water drinking water standards. B system exclusively for the use of water. The water system should be recycling. Household will tell, laundry, water and roofing rain, the ground water within a reservoir, filtration, purification, decontamination of physical, chemical processing, and then imported household "use water" for washing, car washing, forestation, features, flushing, sewage and other use. Water cycle use of the system can save a lot of water. (3) Planning for with the fast-paced economic development, land resources have diminished. Residential areas on the section to the problem, from three aspects 1, the volume of control at a reasonable level, not lower ;2, garage or into the overhead to the construction of three-dimensional multi-storey car park or underground, semi-underground car park ;3, with the section from the energy into two factors, are advised to the construction of multi-storey and high-level incomparabdata small apartment, control building door independence households alone villa, particularly yard, beautiful landscape "auspicious treasure-house" should not build luxury villas and private gardens for a handful of people enjoy, and the construction of small parks and other public facilities should be for public enjoyment. (4) strong rectification, the promotion of environmental protection Housing construction and measures.

城市设计、城市规划一体论 论文摘要： 当前，城市设计已成为规划界、建筑界的热点研究领域。在理论上可谓百家争鸣，呈现出从未有过的繁荣局面；在实践上，从南到北，全国上下，各种各样的“城市设计”项目如雨后春笋，特别是一些重大的国际竞赛、招标项目，更是把“城市设计”推上了一个新的高潮，使“城市设计”正悄然成为一种时尚，城市设计的地位也日益提高。 关键词： 城市设计 城市规划 当前，城市设计已成为规划界、建筑界的热点研究领域。在理论上可谓百家争鸣，呈现出从未有过的繁荣局面； 在实践上，从南到北，全国上下，各种各样的“城市设计”项目如雨后春笋，特别是一些重大的国际竞赛、招标项目，更是把“城市设计”推上了一个新的高潮，使 “城市设计”正悄然成为一种时尚，城市设计的地位也日益提高。又由于城市设计自身兼有理论形态与实践形态的双重属性，并在长期的探索中形成了一定理论与方法，因此，城市设计“独立”的呼声日渐高涨。 人们经常可以看到类似“城市设计是一门独立的学科”的说法，在学科体系中把城市设计与城市规划并列等同； 同时，大量以“X X X城市设计”命名的工程项目及设计成果不断涌现。这种现象的出现，一方面说明重视城市设计的思想正日益深人人心，这对提高我国城市规划设计质量、改善城市空间环境无疑是十分有益的；然而另一方面，如果缺乏深人的思考和研究，片面强调城市设计独立于城市规划之外，不但不利城市规划学科体系和理论体系的完善，还可能导致城市设计流于表面化和形式化，反而不利城市设计积极作用的发挥。因此，必须明确城市设计在城市规划学科体系中的地位与作用，理顺其与城市规划的关系，才能切实达到指导城市建设的目的。 应该说，城市设计与城市规划一直都有着难舍难分的渊源关系。 从历史发展看，工业革命以前及其早期的很多城市规划理论与实践，用今天的眼光来看就是城市设计活动，可见，对于那一时期而言，城市规划与城市设计是同一行为的不同表述而已；即使是现代城市设计的产生，也与城市规划难分你我。现代城市设计论的倡导者沙里宁最初建议：“。，。…为了分析中避免引起误解，谈到城市的三维空间概念时，就避免使用‘规划’改用‘设计’这个名词……一，在不涉及到所讨论的问题时，同意接受‘规划’这个通称。” 由此可知，城市设计最初是承担了城市规划中某一领域（三维空间）或某一部分的工作，并为了把该部分工作加以强调而作的用词上的规定，目的是为了提起人们对该部分工作的重视。这主要是因为随着社会的发展，现代城市规划与建筑设计的分工，引起了城市空间设计的削弱，导致城市空间整体环境质量逐渐下降。人们为克服这一弊端，提出了城市设计的概念，使城市设计工作得到了恢复与发展。1965年美国建筑师协会出版的《城市设计—城镇建筑》一书中也提到，今日我们不得不使用城市设计（UrbanDesign）这个词汇， （与传统的城市设计Civ-ic Design相区别—笔者注），但“城市设计概念的建立，并非要去创造一个新的分离的领域，而是要防止这一基本的环境问题被忽视或丢弃。”可见，城市设计概念的提出，不是为了创建一个全新的学科，而是为了唤祝人们对环谙问颗的羊汁，为了恢复城市规划本身具有却被长期忽视的塑造、改善城市空间环境质量的职能，从而使城市规划更好、更全面地为城市建设服务。 从实际的操作层面上看，城市设计与城市规划也是紧密结合、密不可分的。 城市三维空间景观的塑造与城市平面布局是一种互为条件、相互制约的关系。城市规划在涉及城市的用地布局、路网结构、市政设施等诸方面的同时，必然包含了对城市空间特征塑造的思考，没有“纯二维”的规划，而且规划的思想观念和意图也必须最终投映在土地和空间中才能得以实现。城市设计和城市规划所要研究的对象都是人们所处的城市，只是侧重点有所不同，它们都以创造一种良好的、有序的生产、生活环境为目的，都要综合协调各项城市功能，安排城市各项用地，组织好交通和安排好各类工程设施，都要研究城市的社会发展，考虑城市的历史文脉等。可见，它们之间交叉、重叠的领域涵盖了城市建设系统各个方面，两者统一于一个完整的规划过程之中。规划的平面布局图，也是城市设计进行城市三维空间环境塑造的基础依据和前提； 另一方面，对城市空问的塑造与安排，又可反馈回来对平面布局进行完善、补充和调整，从而使两者都趋于更加合理化。反之，城市设计与城市规划脱节，其交又的部分必不能取得统一，出现设计和规划之间改动很大的现象，造成时间、人力、物力、财力多方面的浪费；如果不进行改动，两个不同的方案对于同一城市或同一地块而言在实际中根本无法操作实施，规划设计的方案只能落个“图上画画、墙上挂挂”的结果。当前很多地方都是在还没有进行规划之前，就委托进行“城市设计”，这种没有规划原则指导的“城市设计”最终也只能停留在漂亮的模型和图纸上，很难说有多少现实意义。 另外，从我国的城市规划的实践来看，城市规划和城市设计也一直是融合在一起、互相渗透、密不可分的。我国城市规划的发展可概括为： 本世纪初学欧美，50年代学前苏联，80年代以来学欧美与建构我国城市规划理论并存（60^-70年代断层，无规划）。无论哪个时期，在规划程序上始终以总体规划设计（含分区规划）和详细规划设计进行阶段划分，如果“设计”观念不在全过程体现就无法达到整体效果上的完美。而且，在我国以往的规划实践中，普遍存在着注重物质形态规划、对可行性分析、经济与社会发展方面的研究相对薄弱的问题。对成果的评价也往往是认为图纸画得越漂亮，设计水平就越高；我国现行的规划教育体制仍未能突破形态规划的传统，使得学生对“形体”、“造型”的设计产生偏爱，而缺乏对理论研究的关注和热情。 因此，我国的城市规划无论从实践发展，还是从对规划的认识、规划的过程以及教育体制上，在对形体方面的关注不是提得不够，而是提得过多了，这与西方国家的情况是不一样的，有识之士早就开始呼吁：“超越形态规划”、“少些表现、多些研究”，在这种情况下，如果片面强调城市设计的独立性，很可能是为形体规划论打起了一把保护伞，使我们又回到只注重物质形态规划的老路上去，这一点应引起足够的重视。 “城市规划设计”一词反映了我国城市规划学科发展的历程，规划和设计相结合，反映了我国城市规划工作的特点和实际。对城市功能结构的合理安排布局与对城市空间环境的塑造，是一个完整的城市规划过程中不密不可分的指导城市建设的两个方面，若人为地将其分开，必然产生众多的、难以解决的矛盾。 城市设计只有与城市规划相结合，走一体化的道路，才能充分发挥其空间景观环境塑造的职能，才能真正实现设计价值观从以规划师为主体向以使用者为主体的转变。城市规划应将城市设计作为自己学科领域的一个组成部分。将城市设计纳人统一的城市规划过程，不仅因为它们所处理的内容和对象相接近或者衔接得非常紧密而无法明确划分开来，而且还完善了城市规划对城市社会整体的把握，同时也符合我国城市规划发展的实际。 即使在西方，60 年代以后城市设计的发展也并不是废弃了城市规划，而恰恰是城市规划发展的进一步深化。城市规划工作的重点向两个方向转移：一个是以Zoning为代表的法规文本体系的制定和执行，另一个就是以人为中心，通过城市空间环境塑造提高人们生活空间的环境质量和生活质量的城市设计。只有在这样的背景下，城市设计才有可能获得全面的发展。因此可以说，城市设计与城市规划是一个完整的城市规划过程中紧密结合的两个方面，两者互为条件、相互依存、相辅相承，共同为城市建设服务。只有走城市设计和城市规划一体化的道路，才能兼顾各方面的效益，使城市建设大系统达到最优化。

从城市设计对城市整体环境改善而带来 的城市复兴来认识城市设计除空间塑造和规划管 理外的深层作用，并通过对英国城市设计应用实 例的介绍，力求在我国目前快速城市化进程中对 城市建设起到一定的启示和借鉴作用。【关键词】城市设计；城市经济；城市文化；复兴