淺析城市橋梁設(shè)計(jì)的模糊評(píng)價(jià)
2017-02-13
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國國民對(duì)交通便利的要求越來越高。對(duì)于那些交通擁堵或某些特殊地段，要建設(shè)橋梁以提高交通通行效率。所謂城市橋梁是指城市范圍內(nèi)，修建在河道上的橋梁和道路與道路立交、道路跨越鐵路的立交橋及人行天橋。包括永久性橋和半永久性橋，不包括臨時(shí)性橋、鐵路橋、涵洞。改革開放以來，我國各大城市均建設(shè)了多座城市橋梁，國內(nèi)目前最大的城市互通立交橋，天津?yàn)I海立交橋建成通車。這座總投資5.2億元，占地30公頃，建筑總面積8.8萬平方米的立交橋，位于天津開發(fā)區(qū)與塘沽區(qū)的史家莊地區(qū)。
但是，在城市橋梁建設(shè)之中要對(duì)其設(shè)計(jì)原則的合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此如果構(gòu)建一種適合于我國城市橋梁評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)方法具有一定的意義，本文以模糊綜合評(píng)價(jià)方法為基礎(chǔ)，對(duì)我國城市橋梁設(shè)計(jì)的模糊評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究。
1 目前我國城市橋梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和原則
1.1 城市立交橋橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)
對(duì)于城市橋梁的設(shè)計(jì)主要有以下四個(gè)方面的特點(diǎn)：
首先，在城市橋梁需要對(duì)已建城市主干道進(jìn)行跨越時(shí)，而需要不影響城市交通的正常運(yùn)行，具有抗扭強(qiáng)度大、強(qiáng)度高、整體性好及架設(shè)工期短等特點(diǎn)，而同時(shí)具備這些特點(diǎn)的只有鋼箱梁結(jié)構(gòu)，我國橋梁設(shè)計(jì)中對(duì)這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用逐漸增多；
第二，城市橋梁由于受到地形、地物等客觀因素的限制，在城市橋梁公交道路為了更多功能的實(shí)現(xiàn)，而采用的坡、彎、斜橋的半徑普遍較小，且設(shè)置較大的超高值；
第三，城市橋梁為順應(yīng)城市現(xiàn)代化的需求，城市橋梁需要具有造型優(yōu)美、線性流暢、賞心悅目等景觀特點(diǎn)，較大獨(dú)柱式橋墩和懸臂等高度斜腹板箱將得到的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛；
最后，城市橋梁的施工常常會(huì)受到的限制比較多，如市政工程超短工期等條件。為了能夠使城市橋梁縮短工期，使得進(jìn)一步施工比較方便，在設(shè)計(jì)城市立交橋的過程中，采用較多地等跨徑的橋梁布置，并且使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的種類盡可能的單一化和標(biāo)準(zhǔn)化。
1.2 我國城市橋梁設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則
目前，在我國城市橋梁設(shè)計(jì)之中，主要需要對(duì)以下一些原則進(jìn)行綜合考慮，以實(shí)現(xiàn)最佳的橋梁設(shè)計(jì)效果。
（1）安全性，是指整個(gè)橋梁及其各部分的構(gòu)件具有規(guī)定的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性
（2）適用性，是指城市橋梁設(shè)計(jì)既要對(duì)當(dāng)前需要予以滿足又要對(duì)以后的需要予以滿足。
（3）經(jīng)濟(jì)合理性，是指城市橋梁的設(shè)計(jì)和造價(jià)使用過程之中的維護(hù)費(fèi)用要盡量的降低。
1.3 我國城市橋梁設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)
1.3.1 具有遠(yuǎn)見性
?。?）通航高度上的預(yù)見性
在城市水系上的橋梁，需要對(duì)通航高度進(jìn)行遠(yuǎn)見性設(shè)計(jì)。一般來說，城市水系是城市旅游的最大亮點(diǎn)。但是在某些情況下，我國常?？吹皆S多橋梁因通航高度滿足不了實(shí)際需求，在橋梁的頂部出現(xiàn)了碰撞和摩擦。這不斷影響城市交通的發(fā)展，也是一個(gè)巨大的交通安全隱患。因此，在城市橋梁設(shè)計(jì)之中，需要對(duì)城市橋梁的高度進(jìn)行預(yù)見性設(shè)計(jì)。因?yàn)?，城市橋梁已?jīng)成為疏導(dǎo)分流交通的要道，在設(shè)計(jì)上需要對(duì)通航高度留出空間。
（2）預(yù)留足夠的管道空間
樣不但影響美觀，也存在嚴(yán)重的安全隱患。而在某些城市的很多管線，常常很多管道在新橋建成不久就再次建設(shè)，這樣即影響交通也實(shí)屬浪費(fèi)，因此，在城市橋梁設(shè)計(jì)之中，需要對(duì)專用管道預(yù)留足夠的空間。
?。?）橋梁標(biāo)準(zhǔn)的超前設(shè)計(jì)
許多橋梁設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)對(duì)所經(jīng)道路的寬度進(jìn)行參照，但道路擴(kuò)建容易橋梁擴(kuò)建比較難。因此，城市橋梁的擴(kuò)展往往已經(jīng)成為“交通瓶頸”，橋梁往往會(huì)阻礙交通。因此，在城市橋梁設(shè)計(jì)之中提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為未來城市橋梁擴(kuò)建預(yù)留足夠的空間和基礎(chǔ)，這也是為了排除安全隱患和未來擴(kuò)建的基礎(chǔ)。在國外發(fā)達(dá)國家城市橋梁設(shè)計(jì)之中，常常在主梁或梁側(cè)預(yù)留足夠的空間或增設(shè)足夠數(shù)量的墩臺(tái)，以對(duì)日后擴(kuò)寬工程的要求予以滿足，我國也應(yīng)該對(duì)這種方法進(jìn)行借鑒。
1.3.2 橋梁位置的確定
橋橋梁位置的選定是城市橋梁設(shè)計(jì)之中最為重要的因素，一般實(shí)在城市橋梁設(shè)計(jì)之前進(jìn)行確定。而在位置選定時(shí)，需要對(duì)立交區(qū)內(nèi)進(jìn)行首先確定。立交區(qū)內(nèi)的跨線橋是指被交路和主線相交而對(duì)跨越性橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，立交區(qū)的位置多由被交路及主線的位置而定。當(dāng)被交路存在改建、規(guī)劃等內(nèi)容時(shí)，要對(duì)被交路移位的可能性進(jìn)行考慮，應(yīng)能使在設(shè)計(jì)年限內(nèi)建起的跨線橋滿足主線及被交路的使用要求。匝道橋是指主線或被交路與匝道相交而設(shè)的橋梁，在選定匝道線形時(shí)就要對(duì)橋梁實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性與可能性予以注意。立交區(qū)內(nèi)其他橋梁足根據(jù)地物、地形及路網(wǎng)的布局要求而設(shè)的。
2 城市橋梁設(shè)計(jì)的模糊評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)
模糊綜合評(píng)判模型是應(yīng)用最廣且認(rèn)可度最高的評(píng)估模型，其無論應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或是績效評(píng)估等大量的評(píng)估工作中，都具有完美的表現(xiàn)。本文結(jié)合城市橋梁設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)比較復(fù)雜的特點(diǎn)，本著謹(jǐn)慎的原則，選取模糊綜合評(píng)判模型作為授信風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的首選模型。模糊評(píng)價(jià)體系一般是對(duì)城市橋梁進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，這里根據(jù)城市橋梁的設(shè)計(jì)原則，主要通過考慮以下幾個(gè)方面安全性、適用耐久性、美觀及經(jīng)濟(jì)合理性。來對(duì)城市橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)。本文選取的橋梁設(shè)計(jì)原則指標(biāo)如表1所示。
表1 橋梁設(shè)計(jì)原則指標(biāo)大胡子”，無須知道他的身高究竟具體是多少米以及臉上有多少根胡子；我們經(jīng)常用“這位老先生”來形容年齡在50歲以上的男性，但我們無須知道他究竟有多少歲。諸如高、中、低，老、中、小、幼等模糊概念的評(píng)價(jià)我們經(jīng)常用到模糊綜合評(píng)判模型。模糊綜合評(píng)判是處理評(píng)價(jià)對(duì)象在概念上具有模糊型的評(píng)判模型。該模型將模糊與數(shù)學(xué)相結(jié)合，在綜合評(píng)價(jià)的過程中賦予一定的數(shù)學(xué)意義，因此，該模型的可操作性和可接受程度都很強(qiáng)。對(duì)評(píng)價(jià)因素集 中的元素是否定性或定量、是否單層或多層同樣適用。模型最后給出事物對(duì)象評(píng)價(jià)集的隸屬度向量，最后我們可根據(jù)這個(gè)隸屬度向量得到評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)評(píng)價(jià)集中每個(gè)模糊描述的隸屬度，從而得到事物對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。
依據(jù)前文確定的權(quán)重，這里對(duì)這城市橋梁的設(shè)計(jì)水平進(jìn)行確定，這里首先請10位城市橋梁設(shè)計(jì)專家對(duì)某城市橋梁的設(shè)計(jì)水平進(jìn)行打分，得到，各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度如下表所示。
