浅析城市桥梁设计的模糊评价
2017-02-13
随着我国国民经济的快速发展，我国国民对交通便利的要求越来越高。对于那些交通拥堵或某些特殊地段，要建设桥梁以提高交通通行效率。所谓城市桥梁是指城市范围内，修建在河道上的桥梁和道路与道路立交、道路跨越铁路的立交桥及人行天桥。包括永久性桥和半永久性桥，不包括临时性桥、铁路桥、涵洞。改革开放以来，我国各大城市均建设了多座城市桥梁，国内目前最大的城市互通立交桥，天津滨海立交桥建成通车。这座总投资5.2亿元，占地30公顷，建筑总面积8.8万平方米的立交桥，位于天津开发区与塘沽区的史家庄地区。
但是，在城市桥梁建设之中要对其设计原则的合理性进行评价，因此如果构建一种适合于我国城市桥梁评价的评价方法具有一定的意义，本文以模糊综合评价方法为基础，对我国城市桥梁设计的模糊评价进行了研究。
1 目前我国城市桥梁设计的特点和原则
1.1 城市立交桥桥梁设计特点
对于城市桥梁的设计主要有以下四个方面的特点：
首先，在城市桥梁需要对已建城市主干道进行跨越时，而需要不影响城市交通的正常运行，具有抗扭强度大、强度高、整体性好及架设工期短等特点，而同时具备这些特点的只有钢箱梁结构，我国桥梁设计中对这种结构的应用逐渐增多；
第二，城市桥梁由于受到地形、地物等客观因素的限制，在城市桥梁公交道路为了更多功能的实现，而采用的坡、弯、斜桥的半径普遍较小，且设置较大的超高值；
第三，城市桥梁为顺应城市现代化的需求，城市桥梁需要具有造型优美、线性流畅、赏心悦目等景观特点，较大独柱式桥墩和悬臂等高度斜腹板箱将得到的应用将会越来越广泛；
最后，城市桥梁的施工常常会受到的限制比较多，如市政工程超短工期等条件。为了能够使城市桥梁缩短工期，使得进一步施工比较方便，在设计城市立交桥的过程中，采用较多地等跨径的桥梁布置，并且使用结构设计的种类尽可能的单一化和标准化。
1.2 我国城市桥梁设计的设计原则
目前，在我国城市桥梁设计之中，主要需要对以下一些原则进行综合考虑，以实现最佳的桥梁设计效果。
（1）安全性，是指整个桥梁及其各部分的构件具有规定的刚度、强度和稳定性
（2）适用性，是指城市桥梁设计既要对当前需要予以满足又要对以后的需要予以满足。
（3）经济合理性，是指城市桥梁的设计和造价使用过程之中的维护费用要尽量的降低。
1.3 我国城市桥梁设计的侧重点
1.3.1 具有远见性
（1）通航高度上的预见性
在城市水系上的桥梁，需要对通航高度进行远见性设计。一般来说，城市水系是城市旅游的最大亮点。但是在某些情况下，我国常常看到许多桥梁因通航高度满足不了实际需求，在桥梁的顶部出现了碰撞和摩擦。这不断影响城市交通的发展，也是一个巨大的交通安全隐患。因此，在城市桥梁设计之中，需要对城市桥梁的高度进行预见性设计。因为，城市桥梁已经成为疏导分流交通的要道，在设计上需要对通航高度留出空间。
（2）预留足够的管道空间
样不但影响美观，也存在严重的安全隐患。而在某些城市的很多管线，常常很多管道在新桥建成不久就再次建设，这样即影响交通也实属浪费，因此，在城市桥梁设计之中，需要对专用管道预留足够的空间。
（3）桥梁标准的超前设计
许多桥梁设计时会对所经道路的宽度进行参照，但道路扩建容易桥梁扩建比较难。因此，城市桥梁的扩展往往已经成为“交通瓶颈”，桥梁往往会阻碍交通。因此，在城市桥梁设计之中提高设计标准，为未来城市桥梁扩建预留足够的空间和基础，这也是为了排除安全隐患和未来扩建的基础。在国外发达国家城市桥梁设计之中，常常在主梁或梁侧预留足够的空间或增设足够数量的墩台，以对日后扩宽工程的要求予以满足，我国也应该对这种方法进行借鉴。
1.3.2 桥梁位置的确定
桥桥梁位置的选定是城市桥梁设计之中最为重要的因素，一般实在城市桥梁设计之前进行确定。而在位置选定时，需要对立交区内进行首先确定。立交区内的跨线桥是指被交路和主线相交而对跨越性桥梁进行设计，立交区的位置多由被交路及主线的位置而定。当被交路存在改建、规划等内容时，要对被交路移位的可能性进行考虑，应能使在设计年限内建起的跨线桥满足主线及被交路的使用要求。匝道桥是指主线或被交路与匝道相交而设的桥梁，在选定匝道线形时就要对桥梁实施的经济性与可能性予以注意。立交区内其他桥梁足根据地物、地形及路网的布局要求而设的。
2 城市桥梁设计的模糊评价指标体系设计
模糊综合评判模型是应用最广且认可度最高的评估模型，其无论应用于风险评估或是绩效评估等大量的评估工作中，都具有完美的表现。本文结合城市桥梁设计评价指标比较复杂的特点，本着谨慎的原则，选取模糊综合评判模型作为授信风险评估的首选模型。模糊评价体系一般是对城市桥梁进行综合评价的基础，这里根据城市桥梁的设计原则，主要通过考虑以下几个方面安全性、适用耐久性、美观及经济合理性。来对城市桥梁设计进行模糊评价。本文选取的桥梁设计原则指标如表1所示。
表1 桥梁设计原则指标大胡子”，无须知道他的身高究竟具体是多少米以及脸上有多少根胡子；我们经常用“这位老先生”来形容年龄在50岁以上的男性，但我们无须知道他究竟有多少岁。诸如高、中、低，老、中、小、幼等模糊概念的评价我们经常用到模糊综合评判模型。模糊综合评判是处理评价对象在概念上具有模糊型的评判模型。该模型将模糊与数学相结合，在综合评价的过程中赋予一定的数学意义，因此，该模型的可操作性和可接受程度都很强。对评价因素集 中的元素是否定性或定量、是否单层或多层同样适用。模型最后给出事物对象评价集的隶属度向量，最后我们可根据这个隶属度向量得到评价对象对评价集中每个模糊描述的隶属度，从而得到事物对象的综合评价结果。
依据前文确定的权重，这里对这城市桥梁的设计水平进行确定，这里首先请10位城市桥梁设计专家对某城市桥梁的设计水平进行打分，得到，各项评价指标的隶属度如下表所示。
