橋梁設(shè)計(jì)創(chuàng)新

精品橋梁設(shè)計(jì)創(chuàng)新一、創(chuàng)新的思路創(chuàng)新是橋梁發(fā)展的動(dòng)力，是橋梁建筑藝術(shù)的靈魂，沒有創(chuàng)新的藝術(shù)猶如一潭死水，沒有一點(diǎn)活力，日復(fù)一日，終究會(huì)越來越腐朽。同時(shí)，創(chuàng)新也必須以實(shí)踐為基礎(chǔ)，也需要用理論來指導(dǎo)。作為設(shè)計(jì)人員，如何在設(shè)計(jì)中尋求創(chuàng)新，同時(shí)在創(chuàng)新的同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理呢?1、設(shè)計(jì)人員應(yīng)具有創(chuàng)新的意識(shí)，必須意識(shí)到創(chuàng)新的重要性和必要性。同時(shí)應(yīng)具有創(chuàng)新的能力，掌握一定的創(chuàng)新技巧，要勇于突破定勢(shì)思維，打破傳統(tǒng)觀念和經(jīng)驗(yàn)的束縛，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性和想象力，不迷信權(quán)威，發(fā)展廣泛的興趣。創(chuàng)造力并不是在任何情況下都能自發(fā)地表現(xiàn)出來的，必須通過創(chuàng)新的素質(zhì)教育和訓(xùn)練才能獲得開發(fā)和提高。2、設(shè)計(jì)人員應(yīng)以本專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)為核心，建立起創(chuàng)造發(fā)明的“游擊區(qū)”。使專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與其他知識(shí)相互滲透，共同結(jié)合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)式整體結(jié)構(gòu)。還應(yīng)開發(fā)智能因素，包括培養(yǎng)精確的觀察力，提高記憶力，培養(yǎng)注意力、想象力和操作能力。除了創(chuàng)造力之外，創(chuàng)造性人才還應(yīng)具備創(chuàng)造精神和創(chuàng)造人格。 創(chuàng)造精神主要包括有好奇心、 探究興趣、求知欲、對(duì)新事物的敏感、對(duì)真知的執(zhí)著追求，勇于發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、革新，有開拓進(jìn)取、百折不撓的精神，這是一個(gè)人創(chuàng)造的靈魂和動(dòng)力;創(chuàng)造人格主要包括創(chuàng)造責(zé)任感、使命感、事業(yè)心、執(zhí)著的愛、頑強(qiáng)的意志和毅力，能經(jīng)受挫折、失敗的良好心態(tài)，以及堅(jiān)韌頑強(qiáng)的性格，這是創(chuàng)造出成果的根本保證。感謝下載載精品3、橋梁設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新必須以結(jié)構(gòu)受力合理為基礎(chǔ)，以滿足功能要求為前提。力是創(chuàng)新應(yīng)考慮的主導(dǎo)因素。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)掌握好力學(xué)知識(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)必須能明確反應(yīng)力流，使力的傳遞途徑一目了然。4、由于美學(xué)具有相對(duì)性，人類審美觀念是會(huì)發(fā)生變化的，橋梁美學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)與人們不斷變化的美學(xué)觀念同步，創(chuàng)新不能脫離人類審美觀念。橋梁設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)人們美學(xué)觀念的變化具有敏銳的洞察力，美學(xué)觀念的變化是微妙的，因此應(yīng)不斷以新的眼光觀察這些微妙的變化，不能墨守成規(guī)，從這些微妙的變化中預(yù)測(cè)出美學(xué)觀念的發(fā)展趨勢(shì)，作為未來設(shè)計(jì)創(chuàng)新的依據(jù)。5、要努力推進(jìn)新材料與新工藝的發(fā)展，不斷改進(jìn)力學(xué)分析方法，提高分析技能、分析速度和準(zhǔn)確度，在掌握好力學(xué)知識(shí)和分析手段的前提下，運(yùn)用各種創(chuàng)新手段，充分發(fā)揮人的想象力和創(chuàng)造力，爭(zhēng)取不斷創(chuàng)造出結(jié)構(gòu)更合理、更先進(jìn)、更美觀的橋梁形式以適應(yīng)不斷變化的美學(xué)觀念。最后，還要注意總結(jié)前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，“前事不忘，后事之師”，學(xué)習(xí)前人并不是照抄照搬別人的勞動(dòng)成果，也不是純粹學(xué)習(xí)已經(jīng)過時(shí)的結(jié)構(gòu)形式，而是學(xué)習(xí)前輩在當(dāng)時(shí)歷史條件下的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新方法。二、創(chuàng)新的基本技法1、組合法組合法，是一種以綜合分析為基礎(chǔ)，并按照一定的原理或規(guī)則對(duì)現(xiàn)有事物或系統(tǒng)進(jìn)行有效的綜合，從而獲得新事物、新系統(tǒng)的創(chuàng)造方法。感謝下載載精品組合法的內(nèi)在原理很復(fù)雜，形式也多種多樣。組合法在具體應(yīng)用中可有多種形式，其中形態(tài)分析法、信息交合法、焦點(diǎn)法可廣泛用于橋梁設(shè)計(jì)中。（1）形態(tài)分析法形態(tài)分析法是組合法中的經(jīng)典方法，具體是指通過對(duì)各形態(tài)要素的各種組成形態(tài)進(jìn)行排列組合，就可以獲得各種可能的方案，根據(jù)橋梁功能、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀四要素，對(duì)各種方案進(jìn)行篩選，選出合理的方案。這里的形態(tài)要素不僅指事物的形狀或表現(xiàn)，如事物的體積、外觀形狀、顏色、質(zhì)地等，而且包括內(nèi)部構(gòu)造、組成機(jī)理等內(nèi)在因素。形態(tài)分析法的本質(zhì)就是排列組合。（2）信息交合法信息交合法，也稱為魔球法，是利用不同的信息進(jìn)行交合而獲得新的設(shè)想。例如，鋼架橋與上承式拱橋交合出現(xiàn)鋼架拱橋，梁橋與下承式拱橋交合出現(xiàn)系桿拱等。（3）焦點(diǎn)法焦點(diǎn)法，即指定一個(gè)事物為中心 (焦點(diǎn))，依次與羅列的各元素一一組合，得到多種組合方案。焦點(diǎn)可以是需要?jiǎng)?chuàng)新的事物，也可以是新技術(shù)、新思想等。如在懸索橋設(shè)計(jì)中，以 “便于觀賞周圍景觀”為目標(biāo)，可將其與橋塔、橋面、錨碳等一一組合，在橋塔上面、人行道、錨旋部分等設(shè)觀景合。2、類比法感謝下載載精品類比法，是通過對(duì)兩個(gè)對(duì)象之間某些方面的相同或相似之處進(jìn)行比較分析，從而推出這兩個(gè)對(duì)象在某些方面的相同或相似的方法。 兩事物相同或相似的屬性可以是形狀、結(jié)構(gòu)、功能或原理。類比法的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)和找出原型，從熟悉的對(duì)象類推出陌生的事物， 從己知探索未知。在人類社會(huì)的創(chuàng)造活動(dòng)中，不斷出現(xiàn)和完善了一系列建立在類比基礎(chǔ)上的具體技法。這些技法包括綜攝法、原型啟發(fā)法、移植法、仿生法、等價(jià)變換法、中山正和法和中山-高橋法等。（1）綜攝法綜攝法是從已知的事物出發(fā)，將毫無聯(lián)系的不同知識(shí)要素結(jié)合起來，從不同的角度分析未知的事物，從而使理想中的未知事物成為現(xiàn)實(shí)的過程。它是一種適用于集體創(chuàng)造的專業(yè)性技法，能較好地克服個(gè)體聯(lián)想的局限性。綜攝法在橋梁設(shè)計(jì)中也占有舉足輕重的作用， 由于目前大多數(shù)橋梁的設(shè)計(jì)仍然由結(jié)構(gòu)工程師來承擔(dān)， 但結(jié)構(gòu)工程師由于所學(xué)專業(yè)的限制，在設(shè)計(jì)時(shí)往往將視野集中在較專業(yè)的領(lǐng)域，思路不開闊。如果設(shè)計(jì)中將多個(gè)領(lǐng)域?qū)＜业囊庖娨脒M(jìn)來， 在更廣闊的領(lǐng)域展開問題，解決問題，結(jié)構(gòu)工程師從中得到啟發(fā)然后從更專業(yè)的領(lǐng)域選出合理的設(shè)想，這樣設(shè)計(jì)出來的作品應(yīng)該是既合理，又獨(dú)特新穎的。（2）原型啟發(fā)法原型啟發(fā)法是指通過觀察找到原型，在原型的啟發(fā)下，產(chǎn)生新設(shè)想的技法。它是根據(jù)人的創(chuàng)造思維和運(yùn)行方式，將偶然遇到的某些事感謝下載載精品物，經(jīng)過觀察和分析，突然間啟發(fā)出靈感。它以創(chuàng)造欲望為前提，以類比為基礎(chǔ)。這種方法帶有偶然性和機(jī)遇性。因此，創(chuàng)造發(fā)明人需要具有敏銳的觀察力，不輕易放過在別人看來微不足道的現(xiàn)象，并及時(shí)把它與發(fā)明聯(lián)系起來進(jìn)行創(chuàng)造性思考。如早期的羅馬人在做泥坯墻時(shí)，為了提高墻的抗裂強(qiáng)度，在泥土中摻入一定量的稻草。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，法國園藝家蒙耶在用混凝土做花盆時(shí)在混凝土中放些鋼條，這樣鋼筋混凝土便誕生了，這對(duì)橋梁建設(shè)具有革命性的意義。又如早期人類還沒有造橋之前，利用深溝或河邊被風(fēng)吹倒的樹干跨越深溝險(xiǎn)壑，人們把這一原理運(yùn)用到造橋技術(shù)中便有了最古老的橋——梁橋的出現(xiàn)。（3）移植法移植法是將其他領(lǐng)域的原理、方法等應(yīng)用和滲透到研究領(lǐng)域，用以改造舊事物或創(chuàng)造新事物。將移植法運(yùn)用到橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可以對(duì)原有形式進(jìn)行改造或創(chuàng)造出新的形式。移植法的種類很多，可以是原理、結(jié)構(gòu)、方法或材料的移植。如在修補(bǔ)瀝青路面時(shí)，常需將原有瀝青烤軟，但用紅外線加熱或燒烤的方法均只對(duì)表面有效，難以使內(nèi)部軟化。在日常的生活中，人們利用微波爐卻可以將食品內(nèi)部迅速加熱。于是，將微波技術(shù)移植到筑路機(jī)上，就可以達(dá)到修補(bǔ)路面時(shí)的軟化目的，解決了筑路中的特定問題，通過發(fā)酵蒸制或烤制的面包松軟可口，這種發(fā)酵技術(shù)中的關(guān)鍵是發(fā)泡方法，日本人鈴木信一博士將這種發(fā)泡方法移植到水泥制品的生產(chǎn)中，發(fā)明了發(fā)泡混凝土預(yù)制件，廣泛用作隔音保暖材料。又如有的專感謝下載載精品家設(shè)想將珊瑚生長的原理移植到橋梁施工中。碳纖維材料也被移植到舊橋加固中等。房屋結(jié)構(gòu)中的覃形結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)也常用于橋梁設(shè)計(jì)中。4）仿生法仿生法是目前在各種領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注的方法，它是通過模擬生物的結(jié)構(gòu)、功能或原理等進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。生物在自然進(jìn)化中，經(jīng)歷了億萬年的篩選、淘汰和改進(jìn)，每種存活至今的生物都有獨(dú)特的特點(diǎn)和功能，這些特點(diǎn)和功能便為人類向各種生物模仿、學(xué)習(xí)提供了很多機(jī)會(huì)。仿生最早是從形式上效法自然，橋梁的基本形式——梁、拱和吊橋都是從自然界現(xiàn)象中得出的。但是，真正的仿生法并不是照搬形式，而是深入其內(nèi)容，要采用其對(duì)于橋梁功能所適合的部分。魯?shù)罓柗?特勞斯泰參照水滴在重力作用下表面張力形成的造型，建議以充氣殼體如倒置的水滴造型做橋梁的浮墩。從本質(zhì)上模仿自然目前還處于初級(jí)階段，模仿自然需要對(duì)自然物的形成過程加以研究，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的仿生。3、列舉法列舉法是將研究對(duì)象的特點(diǎn)、缺點(diǎn)、希望點(diǎn)羅列出來，提出改進(jìn)措施，形成獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)想。根據(jù)列舉對(duì)象的不同，列舉法可分為屬性列舉法、缺點(diǎn)列舉法、希望點(diǎn)列舉法、成對(duì)列舉法、綜合列舉法等。（1）屬性列舉法是通過對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分析，逐一列出其屬性并以此為起點(diǎn)探討對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行改進(jìn)的方法，因此這種方法適合于舊事物的改造創(chuàng)感謝下載載精品新。研究對(duì)象的屬性一般可分為名詞、形容詞和動(dòng)詞以及量詞屬性。然后從需要出發(fā)，對(duì)以上列出的屬性進(jìn)行分析、抽象、與其他物品進(jìn)行對(duì)比，通過提問的方式來誘發(fā)創(chuàng)新思想，采用替代的方法對(duì)原屬性進(jìn)行改造。（2）缺點(diǎn)列舉法是將事物的缺點(diǎn)具體地一一列舉出來，然后針對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)，分析原因并提出具有針對(duì)性的改進(jìn)方案。從而獲得創(chuàng)造發(fā)明的成果。這種方法簡(jiǎn)潔高效，適合對(duì)產(chǎn)品的改造，但容易受已有事物的某些屬性所束縛。（3）希望點(diǎn)列舉法是通過列舉事物被希望具有的特征，從而尋找創(chuàng)造目標(biāo)和方向的方法，希望點(diǎn)有些是從缺點(diǎn)直接轉(zhuǎn)化而來的，這種方法比缺點(diǎn)列舉法優(yōu)越的地方是它能從正面、積極的因素出發(fā)考慮問題，不受現(xiàn)有事物的約束，易產(chǎn)生較大的突破，能在更大程度上開闊思考問題的空間。4）成對(duì)列舉法是通過列舉兩種不同事物的屬性，并在這些屬性間進(jìn)行強(qiáng)制組合，通過相互啟發(fā)而發(fā)現(xiàn)發(fā)明目標(biāo)，列出的兩個(gè)事物互為焦點(diǎn)和參考物，因此成對(duì)列舉法是在屬性列舉法和焦點(diǎn)法的基礎(chǔ)上形成的，該方法利用列舉法務(wù)求全面的特征，又吸取了強(qiáng)制組合法易于產(chǎn)生新穎想法的優(yōu)點(diǎn)，更容易產(chǎn)生獨(dú)特的創(chuàng)意。5）綜合列舉法是針對(duì)所確定的研究對(duì)象，從屬性、缺點(diǎn)、希望點(diǎn)或其他任意創(chuàng)感謝下載載精品造思路出發(fā)列舉出盡可能多的思路方向， 對(duì)每一思路方向開展充分的發(fā)散思維，最后進(jìn)行分析篩選，尋找出最佳創(chuàng)新思腳。這種方法將屬性列舉法