桥梁结构的哲学思考.pdf

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1、第1期（总第190期）No.1(SerialNo.190)2017年1月CHINAMUNICIPALENGINEERINGJan.2017DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2017.01.020桥梁结构的哲学思考黄锦源[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海200125]摘要：桥梁结构可分为梁、索、拱。借助哲学的思维方法寻求桥梁结构受力内在联系和发展规律，从力学平衡的特点得到索形（拉力线）、合理拱轴线（压力线）与简支梁弯矩图形状是完全一致的。变形方面提出索、拱向桁架梁靠

2、拢可减小索、拱结构的变形。最后提出结构全息论观点。关键词：桥；梁；索；拱；哲学思考；结构全息论中图分类号：U443文献标志码：A文章编号：1004-4655（2017）01-0057-06哲学是认识事物本质、研究其变化规律的思维周文王迎亲，在渭河上建造浮桥。在《辞源》中关表达。规律是客观存在的，不以人的意志而转移。于桥梁的条目中解释为“架在水上连接两岸的建筑所谓科学技术，科学就是揭示规律，而技术是运用物”。这是“桥，水梁也”的现代解释。《说文解字》规律。理论是科学规律的精确表达，是从众多的事（东汉许慎著

3、）是世界上最早的字典之一，创于汉和物中抽象出本质性的模型。经验（见解）是探索科帝永元十二年（公元100年），也就是说“桥，水梁学规律过程中的模糊表达，对个别事物的体验，还也”的定义已经用了近两千年。不具有普遍性。真、善、美的真就是与客观规律相桥是属于梁一类中的“水中之梁”，梁包含桥。符合，善是功能完善，美是品质提高，就是从技术“水中之梁”又为何称桥，因为“桥”原本是一种高到艺术的提高。艺术是感悟诠释美的一种技能的呈大的树（乔木），砍下来就够跨过河岸，即独木桥。现。这里哲学、科学、技术、理论、经验、艺术等

4、独木者曰杠，骈木者曰桥。现在常将“桥”和“梁”都是围绕规律而言，而本文所下的定义都是非经典连在一起称“桥梁”。的，希望补充完善成为经典。然而桥并不一定是架设在水上的，有时可跨越1桥的定义峡谷，故有《辞海》中解释：“桥梁，架在水上或研究桥首先要了解桥的本质，用哲学求真相。空中以便通行的建筑物”。桥梁发展到近代其应用《论语·子路》“名不正则言不顺，言不顺则事不成。”范围及跨越空间越来越广，便有了《中国大百科全对桥下一个定义，名正才能言顺。从桥的定义变化，书·土木工程》对于桥梁的解释：“供铁路、道路、了解桥的

5、发展。开始建桥时，桥都是架设在河上的。渠道、管线、行人等跨越河流、山谷或其它交通线汉语大字典引用《说文解字·木部》：“桥，水梁也”。路时使用的建筑物。简称桥。”今后随着桥的发展，段玉裁注:“水梁者，水中之梁也”。附带提一下，解释是否会变得更复杂，还不清楚。但是解释越复我国最早的桥在文字上叫做“梁”。《诗经·大雅·大明》杂，给人的印象越模糊。这种定义、范畴的模糊正“亲迎于渭，造舟为梁”诗中的“造舟为梁”，这里是发展中事物的特征。要弄清“桥”是什么，其定的梁，就是浮桥。描写公元前12世纪（前1135年）义和

6、范畴，很有必要对桥正名或重新定义，即用较少的字，清楚确切地揭示“桥”的概念、内涵和外延，说明要简，易念易记，能朗朗上口。为便于讨论，先对“桥”提出一个定义：“桥，收稿日期：2016-07-20[1]作者简介：黄锦源（1943—），男，教授级高级工程师，中专，跨越障碍，沟通两端的建筑。”主要从事桥梁设计工作。这个定义首先突出“桥”的跨越功能，其跨越57黄锦源：桥梁结构的哲学思考2017年第1期的障碍可以是天然的江、河、湖、海、山谷或人工支点反力Ra和Rb的分配由荷载R的作用点位的交通线路：铁路、公路、城市

7、道路交叉口等；其置x而定。次是强调沟通，使两端能连通，供人、交通、水、由ΣM=0得式（2）~式（3）。气等从一端到达另一端。“跨越障碍”和“沟通两Px=Rbl（2）端”8个字包含“桥”的所有功能。最后明确“桥”Rb=Px/l（3）属于土木工程的一种建筑物。这种建筑物必须满足Ra=P-Rb=P{1-}（4）上述功能才能称“桥”。这个定义发表于1997年，2.2索至今已20a。顺便对隧也下个定义：“隧，穿越障碍，再分析悬索桥力的平衡。索和梁不同的是组成沟通两端的建筑。”只将“跨”改为“穿”，一字之梁的材料具

8、有抗弯刚度，在理论力学中归属为刚差区别于“桥”和“隧”的本质。体，在荷载作用下结构形状不变。悬索桥缆索计算2桥的力学平衡问题理论假定索是理想柔性，只有抗拉刚度，不能抗压，桥的本质是跨越结构，也就是须将作用于桥上也不能抗弯。索形随荷载作用位置而变。与简支梁的荷载，通过结构传到跨越结构的两端支承基础同例，在A、B二点之间挂一根索，索上位置x处中。桥的受力结构不同，传力途径也不同，而最终作用荷载P（见图2）。都是解决力的平衡问题。由此结构可分为：