桥梁概念设计研究

论文摘要

设计是从无到有的创造性过程,一般来说,先有构思然后再付诸于实际。对于桥梁设计,同样应该先有一个总体的设想,再进行具体结构和细部的设计。论文在总结工程设计过程的基础之上提炼出桥梁概念设计的定义。作为具体设计的先导,桥梁概念设计的实质是对桥梁构思的总体把握,其可行性建立在经验积累、定性分析和合理估算的基础之上。论文借鉴工业设计领域中发展成熟的设计程序,创造性地提出了能够贯穿桥梁设计过程始终的概念设计新思路——桥梁的产品化概念设计。由传统的桥梁设计过程入手,分析出包含在桥梁工程可行性研究、初步设计和施工图设计三个阶段中的总体规划部分,归纳出侧重于技术层面的狭义的桥梁概念设计。桥梁概念设计的关键在于创新。作为创新性的集中体现,受技术、经济和美学三重影响的桥梁选型自然被推到一个显要的位置上来,成为桥梁概念设计的核心内容。论文在建立桥梁概念设计基本理念的基础之上,对桥梁选型与造型进行了重点介绍,强调了长期以来被传统设计所忽略的桥梁美学。讨论了耐久性设计、生态设计、全寿命设计、拓扑优化等桥梁工程前沿设计理念,丰富和完善了桥梁概念设计的内容。由于桥梁概念设计的重要性还没有得到业界的足够重视,这方面开展的研究有限,对于桥梁概念设计的表现手段,探讨了手绘设计草图、创建虚拟模型、制作实物模型等桥梁概念设计可视化方法。最后,运用桥梁概念设计理念对一些桥梁方案和实例进行了分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概论
• 1.1 工程设计与概念设计
• 1.1.1 设计
• 1.1.2 工程设计
• 1.1.3 概念设计
• 1.1.4 桥梁概念设计
• 1.2 概念设计方法的发展与应用
• 1.2.1 概念设计的起源与发展
• 1.2.2 概念设计的应用
• 1.2.3 概念设计在桥梁工程中的应用及发展
• 1.3 桥梁概念设计的作用和地位
• 1.4 论文主要研究内容
• 第2章 桥梁概念设计
• 2.1 桥梁概念设计综述
• 2.1.1 桥梁概念设计的定义及内涵
• 2.1.2 桥梁概念设计的特点
• 2.1.3 桥梁概念设计的内容及过程
• 2.1.4 桥梁概念设计与现行设计的联系和区别
• 2.2 产品的概念设计
• 2.2.1 产品概念设计的定义
• 2.2.2 产品概念设计的过程
• 2.3 桥梁的产品化概念设计
• 2.3.1 桥梁的产品属性及特点
• 2.3.2 桥梁概念设计新思路
• 2.4 桥梁概念设计的技术要素
• 2.4.1 工程可行性研究阶段的桥梁概念设计
• 2.4.2 初步设计阶段的桥梁概念设计
• 2.4.3 施工图设计阶段的桥梁概念设计
• 2.4.4 小结
• 第3章 桥梁选型与造型
• 3.1 影响桥梁选型与造型的主要因素
• 3.1.1 功能要求
• 3.1.2 约束条件
• 3.2 桥梁选型
• 3.2.1 拱桥选型
• 3.2.2 斜拉桥选型
• 3.3 桥梁造型
• 3.3.1 影响桥梁造型的基本因素
• 3.3.2 桥梁美学及造型设计
• 3.3.3 桥梁仿生造型设计
• 第4章 桥梁工程前沿设计理念
• 4.1 桥梁工程耐久性设计理念
• 4.1.1 桥梁耐久性的定义及影响因素
• 4.1.2 桥梁常见的耐久性问题及原因
• 4.1.3 桥梁耐久性设计的内容
• 4.2 桥梁生态设计理念
• 4.2.1 桥梁工程对生态环境的负面影响
• 4.2.2 生态设计的定义
• 4.2.3 桥梁生态设计的基本思想
• 4.2.4 桥梁生态设计的主要内容
• 4.3 桥梁全寿命机制
• 4.3.1 桥梁寿命周期
• 4.3.2 桥梁寿命周期设计
• 4.4 桥梁结构的拓扑优化
• 4.4.1 结构优化设计
• 4.4.2 拓扑优化简介
• 4.4.3 拓扑优化在桥梁设计中的应用
• 第5章 桥梁概念设计的表现手段
• 5.1 手绘设计草图
• 5.2 创建虚拟模型
• 5.3 制作实物模型
• 第6章 实例分析
• 6.1 某市桥梁方案比选
• 6.1.1 A设计单位方案
• 6.1.2 B设计单位方案
• 6.1.3 C设计单位方案
• 6.2 圣尼伯格桥概念设计
• 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文及参加科研实践