安全文化網 m.zltai.com     大約2 0 0 0 年前， 馬可維特魯威波利奧（ Marcus Vitruvius Pollio）在他的著作《建筑學》一書中指出：“結構物需要兼具安全、功能和美觀”，而今“安全、功能、美觀”仍是關乎橋梁質量的三大主要因素，高質量的安全性，可以保證橋梁在整個使用年限中沒有任何風險；高質量的功能性可以保證在橋面上能安全舒適地行駛車輛；高質量的美學設計，可以使建造出來的橋梁更加美觀，為當地自然環境增色添輝。同時，實踐證明，高質量的結構物才是最經濟的方案。 總而言之，在充分考慮經濟效益的同時，保證橋梁結構在安全、功能與美觀上的質量，應該是橋梁工程師們共同努力實現的目標。 

    橋梁的安全性 

    橋梁的安全性是最為重要的，一座橋梁必須能夠承載服務壽命期內加諸于它的所有荷載，否則就會發生垮塌。橋梁的實際承載能力是會隨著時間變化的：材料劣化、疲勞、等等會導致其承載能力降低。適當的維護、補強則可使其承載能力增加。橋梁的承載能力可以根據結構狀況進行估算。 

    當今，橋梁設計的基本原理大多依據等式：φW>=ΣλiQi 。其中，等式左邊表示承載能力，右邊表示荷載的作用，φ和λ分別為強度系數和荷載系數，它們都是按照概率確定的。如果等式的左邊大于右邊，說明設計出來的橋梁就是安全的。但是，這個等式只是一個對與錯的判斷，過分加大等式的左邊對于結構物的實際安全也是沒有益處的。 結構物在既定荷載條件下的承載能力，并非是其所有構件局部承載能力的總和，一個結構會有一個或多個關鍵性的構件，其破壞可能引起整個結構物的嚴重損毀。這被稱為“最弱環節”。因此，安全性必須要求每一個關鍵構件都具備較高的質量。對每個結構細部都給予應有的關注，才是保證質量的先決條件。 

    質量越高，服務年限越長 

    如果將橋梁的服務年限定義為橋梁能夠安全使用的時間跨度，就能以此判定該橋梁的安全質量。橋梁的服務年限是該橋保持其對預期交通量與其他設計荷載承載能力的時間跨度。橋梁的安全質量越好，其服務年限越長，其價值也就越高。 維護或養護也是影響橋梁服務年限的一個重要因素，一座橋梁必須加以適當的維護，才有能力長時間安全地保持它的承載能力。但如果一座橋梁維護難度大，不僅會增加維護費用，還會阻礙對其進行應有的養護作業。因此，在橋梁的設計階段，就必須充分合理地考慮日后維護工作的便利性，實現橋梁具備的真正價值。 

    質量等級 

    韋氏詞典(Webster)對“質量”一詞的定義是：“優秀的程度”，這里，“程度”或“度”是重要的概念，它表明“質量”是可以分等級的，甚至可以用具體的數字來衡量。因此，一座橋梁可能會被判別為不安全的和不能令人滿意的，或者是安全的和令人滿意的，也可能在一定條件下，被歸類為最佳的、好的、比較好的。例如，美國聯邦公路管理局將橋梁檢測評級的尺度分為1到10個等級，其中10級是最好的，而且還用詳細的描述指導檢測人員，利用這些數字尺度表達檢測的結果，以更準確地幫助檢測人員反映各個結構部件的實際情況，從而反映出一座橋梁安全性的質量。高質量的施工能提升橋梁的安全性對施工來說也是如此，如果施工能滿足該結構的規范要求，該施工在法律上就是可接受的。但這只是最低限度的要求。要達到高質量，施工的工作還應當是創新的、經濟的和美觀悅目的。 

    橋梁的功能性 

    橋梁功能性方面的質量優劣，指的是車輛在橋上實際行駛的安全性與舒適性。一座橋梁在一個固定的設計時間跨度內，必須要能承載一定的交通量，包括一定數目的車道或每 天通過的車輛數。行車舒適性包括視距、橋面鋪裝狀況，橋面排水、照明、風屏設置、橋面坡度及其他影響行車條件的性狀等。 

    橋梁的經濟與質量的體現 

    建造一座橋梁，成本是它的總造價，其構成包括施工費占地費用和維護費用，以及若干工程設計、規劃和管理等“軟成本”。橋梁價值的構成包括其功能價值、公眾價值、象征價值、美學價值等。功能價值是該橋的收益，包括其使用所能節省的時間，舒適與方便，以及因避開不安全的線路而獲得的安全性等；公眾價值體現在促使人與人之間聯系，有利于商業發展及公用設施的綜合利用；象征價值是由提供一個公共的象征形象而獲得，如巴黎的亞歷山大三世橋(Alexander III Bridge)就是為慶祝法俄友誼而建造的；美學價值是由建造一座美觀的結構物而獲得，因為它能夠為環境之美增色添輝，也可為人們的精神注入新的活力，從而體現了橋梁更高的價值。橋如果價值大于成本，這座橋的建造是合理的。如果價值小于成本，這座橋大概不會被修建。 

    橋梁造型的美觀性 

    每個人的審美是不同的，美觀上的取舍帶有很多主觀成分，難以界定。然而，考慮到橋梁是為公眾而建造的，那么，喜歡它的人越多，就代表它的設計越成功。 

    橋梁工程項目是否可行，一般是在橋梁的造型已有構思之前就確定下來的。因此其美學價值極少作為建橋決策的一項考慮因素。但實踐證明，一座橋梁的美觀與否，的確會影響其最終價值，一座造型美觀的橋梁能為工程項目增值，而“其貌不揚”的設計則會降低橋梁的價值，如舊金山市的金門大橋這一杰出的建筑，因為大眾對金門大橋的愛慕，使舊 金山市也隨之名聞世? 

    在日常生活中處處可見對美觀的權重，橋梁就是其中之一，它的美能夠對一個城市的生活質量乃至一個國家的形象，產生巨大的影響。但遺憾的是，許多橋梁工程師卻沒有真正意識到這一事實的存在。他們中許多都沒有受過美學的培訓，這也許就是許多橋梁的外觀質量不盡人意的原因。 

    在當今的橋梁設計領域，有些工程師們還只是停留在只按現行的法規和規范進行設計。但這些法規與規范常常落后于當前技術的前沿水平。這樣的設計，只能說是在法律上已 經滿足，但不能作為一個好的設計。一個好的設計必須同時考慮當時的技術前沿知識，使設計的橋梁達到新技術水平。再進一步，一個優秀的設計必須能經得起時間的考驗。要能受得起時間的考驗，設計工程師就必須有前瞻性，并了解大自然的定律。例如，在設計舊金山金門大橋(Golden Gate Bridge)時，當時的抗地震規范要求工程師只需要考慮等于重力荷載的7.5%的水平力作用，于是該橋當時只保守地按照10%的水平力設計，并認為對抗地震應是保險無疑的，但現在這座橋卻正進行抗震的加固改造作業。因此，工程師們進行橋梁設計時，對一些問題應該考慮? 

    雖然要達到保證橋梁設計和施工質量的目的，有各種各樣的途徑與方法，但出發點總是一樣的，我們必須為橋梁質量而努力奮斗。 安全文化網 m.zltai.com