简论仿生理念在桥梁设计中的应用

简论仿生理念在桥梁设计中的应用简论仿生理念在桥梁设计中的应用 摘要：加强仿生理念在桥梁设计中的应用的讨论是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对仿生理念在桥梁设计中的应用进行了讨论，具有重要的参考意义。 关键词:仿生学；桥梁设计；创新设计；设计优化 中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号： 1.前言 桥梁工程是基础设施建设的重要组成部分。以 1779 年建成英国建成的 IronBridge 为开端，近现代桥梁工程进展至今己两百三十年。自工业革命以来，欧美现代桥梁工程的进展已历经数次变革，包括跨度的增加、新型结构的产生、新材料的运用等。如何利用最少的资源建造出最安全、合理、优美的桥梁一直工程师的首要任务。面对挑战，仅仅参考前人是远远不够的。于是，自然界就成为了人们去开发和利用的重要资源。经过亿万年演化所形成的生态协调体系正是当今社会进展生态环境协调、可持续进展技术的宝贵教材。仿生学正是探寻这一全新领域的重要学科，这个交叉学科将自然界作为人类取之不尽的知识泉源和技术方案选择的宝库。 2. 仿生理念在桥梁设计中的应用 仿生学主要是观察、讨论和模拟自然界生物各种各样的特别本领，包括生物体本身结构、原理、行为、各种器官功能、体力的物理和化学过程、能量的供给、记忆与传递等。从而为科学技术中利用这些原理，提供新的设计思想、工作原理和系统架构的技术科学。而当代仿生技术在桥梁建筑中的应用不再是单纯的模仿生物的生长状态，而是吸收生物的生长肌理，组织结构的特点，结合桥梁的自身特性，制造出新颖的桥梁形体，更好的解决桥梁的功能性和实效性，在功能、形式、结构等方面模仿自然界中某种生物的特性，使得桥梁更加适应环境、更加生态、可持续性更强，具有生命力。桥梁的起源与大自然有着密不可分的联系，人类自觉不自觉地利用了仿生学的理念。众所周知，梁桥、拱桥和吊桥三类体系都可以在自然界找到原型。在现代桥梁结构中，桥梁由整体和细部构造组成。基于仿生学宏观和微观的分类，仿生理念在桥梁设计中也分为宏观设计和微观设计，并可体现在整体和局部设计两方面。 2.1 宏观仿生与桥梁设计 自然界中动植物的种群数目繁多、形态各异。经过亿万年的演变,不但结构形式愈加趋于合理,适应周围环境，而且在外形意象表达上也趋于美观。 2.1.1 形态仿生与概念设计 在新式桥型的探究上设计者面对两个方面的挑战：个人经验的不足；理论与实际之间的差距。因此，对自然...