淺析城市橋梁設計的模糊評價

【摘 要】對于那些交通擁堵或某些特殊地段，要建設橋梁以提高交通通行效率。在城市橋梁建設之中要對其設計原則的合理性進行評價，因此如果構建一種適合于我國城市橋梁評價的評價方法具有一定的意義，本文以模糊綜合評價方法為基礎，對我國城市橋梁設計的模糊評價進行了研究。

【關鍵詞】城市橋梁；模糊評價；交通

隨著我國國民經濟的快速發展，我國國民對交通便利的要求越來越高。對于那些交通擁堵或某些特殊地段，要建設橋梁以提高交通通行效率。所謂城市橋梁是指城市范圍內，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，不包括臨時性橋、鐵路橋、涵洞。改革開放以來，我國各大城市均建設了多座城市橋梁，國內目前最大的城市互通立交橋，天津濱海立交橋建成通車。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，位于天津開發區與塘沽區的史家莊地區。

但是，在城市橋梁建設之中要對其設計原則的合理性進行評價，因此如果構建一種適合于我國城市橋梁評價的評價方法具有一定的意義，本文以模糊綜合評價方法為基礎，對我國城市橋梁設計的模糊評價進行了研究。

1 目前我國城市橋梁設計的特點和原則

1.1 城市立交橋橋梁設計特點

對于城市橋梁的設計主要有以下四個方面的特點：

首先，在城市橋梁需要對已建城市主干道進行跨越時，而需要不影響城市交通的正常運行，具有抗扭強度大、強度高、整體性好及架設工期短等特點，而同時具備這些特點的只有鋼箱梁結構，我國橋梁設計中對這種結構的應用逐漸增多；

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現，而采用的坡、彎、斜橋的半徑普遍較小，且設置較大的超高值；

第三，城市橋梁為順應城市現代化的需求，城市橋梁需要具有造型優美、線性流暢、賞心悅目等景觀特點，較大獨柱式橋墩和懸臂等高度斜腹板箱將得到的應用將會越來越廣泛；

最后，城市橋梁的施工常常會受到的限制比較多，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，使得進一步施工比較方便，在設計城市立交橋的過程中，采用較多地等跨徑的橋梁布置，并且使用結構設計的種類盡可能的單一化和標準化。

1.2 我國城市橋梁設計的設計原則

目前，在我國城市橋梁設計之中，主要需要對以下一些原則進行綜合考慮，以實現最佳的橋梁設計效果。

（1）安全性，是指整個橋梁及其各部分的構件具有規定的剛度、強度和穩定性

（2）適用性，是指城市橋梁設計既要對當前需要予以滿足又要對以后的需要予以滿足。

（3）經濟合理性，是指城市橋梁的設計和造價使用過程之中的維護費用要盡量的降低。

1.3 我國城市橋梁設計的側重點

1.3.1 具有遠見性

（1）通航高度上的預見性

在城市水系上的橋梁，需要對通航高度進行遠見性設計。一般來說，城市水系是城市旅游的最大亮點。但是在某些情況下，我國常常看到許多橋梁因通航高度滿足不了實際需求，在橋梁的頂部出現了碰撞和摩擦。這不斷影響城市交通的發展，也是一個巨大的交通安全隱患。因此，在城市橋梁設計之中，需要對城市橋梁的高度進行預見性設計。因為，城市橋梁已經成為疏導分流交通的要道，在設計上需要對通航高度留出空間。

（2）預留足夠的管道空間

樣不但影響美觀，也存在嚴重的安全隱患。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，這樣即影響交通也實屬浪費，因此，在城市橋梁設計之中，需要對專用管道預留足夠的空間。

（3）橋梁標準的超前設計

許多橋梁設計時會對所經道路的寬度進行參照，但道路擴建容易橋梁擴建比較難。因此，城市橋梁的擴展往往已經成為“交通瓶頸”，橋梁往往會阻礙交通。因此，在城市橋梁設計之中提高設計標準，為未來城市橋梁擴建預留足夠的空間和基礎，這也是為了排除安全隱患和未來擴建的基礎。在國外發達國家城市橋梁設計之中，常常在主梁或梁側預留足夠的空間或增設足夠數量的墩臺，以對日后擴寬工程的要求予以滿足，我國也應該對這種方法進行借鑒。

1.3.2 橋梁位置的確定

橋橋梁位置的選定是城市橋梁設計之中最為重要的因素，一般實在城市橋梁設計之前進行確定。而在位置選定時，需要對立交區內進行首先確定。立交區內的跨線橋是指被交路和主線相交而對跨越性橋梁進行設計，立交區的位置多由被交路及主線的位置而定。當被交路存在改建、規劃等內容時，要對被交路移位的可能性進行考慮，應能使在設計年限內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的橋梁，在選定匝道線形時就要對橋梁實施的經濟性與可能性予以注意。立交區內其他橋梁足根據地物、地形及路網的布局要求而設的。

2 城市橋梁設計的模糊評價指標體系設計

模糊綜合評判模型是應用最廣且認可度最高的評估模型，其無論應用于風險評估或是績效評估等大量的評估工作中，都具有完美的表現。本文結合城市橋梁設計評價指標比較復雜的特點，本著謹慎的原則，選取模糊綜合評判模型作為授信風險評估的首選模型。模糊評價體系一般是對城市橋梁進行綜合評價的基礎，這里根據城市橋梁的設計原則，主要通過考慮以下幾個方面安全性、適用耐久性、美觀及經濟合理性。來對城市橋梁設計進行模糊評價。本文選取的橋梁設計原則指標如表1所示。

表1 橋梁設計原則指標大胡子”，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、幼等模糊概念的評價我們經常用到模糊綜合評判模型。模糊綜合評判是處理評價對象在概念上具有模糊型的評判模型。該模型將模糊與數學相結合，在綜合評價的過程中賦予一定的數學意義，因此，該模型的可操作性和可接受程度都很強。對評價因素集 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象評價集的隸屬度向量，最后我們可根據這個隸屬度向量得到評價對象對評價集中每個模糊描述的隸屬度，從而得到事物對象的綜合評價結果。

依據前文確定的權重，這里對這城市橋梁的設計水平進行確定，這里首先請10位城市橋梁設計專家對某城市橋梁的設計水平進行打分，得到，各項評價指標的隸屬度如下表所示。

表2 各項評價指標的隸屬度