1.我國橋梁建設(shè)技術(shù)的現(xiàn)狀

近年來我國投入了大量資金進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建造了很多大跨徑的橋梁建筑，但有創(chuàng)新性的新結(jié)構(gòu)、新材料、新設(shè)備、新工藝卻很少出現(xiàn)。橋梁跨度的增加，帶來技術(shù)難度的增加，但并不是跨度大了，就是創(chuàng)新了。我們注意到在上述23座國內(nèi)跨徑達到世界前十的橋梁中，真正有世界影響的創(chuàng)新技術(shù)并不多。另外我國的專利數(shù)量每年數(shù)以萬計，但真正在國內(nèi)外有影響力的只占0.1～0.2%。這些都說明我國的創(chuàng)新水平和創(chuàng)新能力還處于相對較低的水平。創(chuàng)新是科學(xué)技術(shù)發(fā)展之本，它影響到橋梁工程的發(fā)展、橋梁工程人才的培養(yǎng)和中國橋梁的國際地位。對學(xué)生“創(chuàng)新理念”和“創(chuàng)新思維能力”的培養(yǎng)應(yīng)作為橋梁工程教學(xué)的重要任務(wù)來抓。

2.增強對創(chuàng)新理念的認識

橋梁工程建設(shè)的理念：簡單地說就是要修什么樣的橋，怎樣來修建。大的原則是要修建安全、適用、經(jīng)濟、美觀、耐久和環(huán)保的橋，而怎樣更好地實現(xiàn)這個原則，或者說使這幾個方面做得更好，就必須要創(chuàng)新。例如在橋梁的耐久性方面：目前的現(xiàn)狀是橋愈修愈多、愈修愈大，但橋梁的使用壽命卻愈來愈短；2007～2011年五年內(nèi)，全國垮了至少17座大橋，其平均壽命不足20年，特別是2011年七月份不到十天時間內(nèi)跨了4座橋，有些橋梁壽命還不足12年，引起了全國震驚。這就告訴我們：一定要樹立橋梁長壽命的理念，必須要創(chuàng)建保持和延長橋梁壽命的核心技術(shù)。

創(chuàng)新在形式上有：原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新三種。原始創(chuàng)新是最高層次的，也是我們著力追求的，但后兩種是目前階段最多的創(chuàng)新形式，也是以原始創(chuàng)新為基礎(chǔ)的。目前對創(chuàng)新有兩種心態(tài)必須糾正：一種是認為創(chuàng)新簡單、隨意，到處都是國內(nèi)首創(chuàng)、國際領(lǐng)先，這是不科學(xué)的；另一種則認為創(chuàng)新很難很神秘，這也是不必要的。鄧文中先生對創(chuàng)新的定義，即創(chuàng)新是“有意義的改進”，有意義必須是有價值的增加。具體地說在橋梁結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟、美觀、方便施工、增加耐久性和有利環(huán)保等方面獲得更多有價值的改進，就應(yīng)該是創(chuàng)新。

重慶交通大學(xué)的顧安邦教授通過參與鋼管混凝土拱橋和波形鋼腹板組合箱梁橋的科研工作，以及重慶菜園壩長江大橋、石板坡長江大橋復(fù)線橋和朝天門長江大橋的一些技術(shù)工作，對最具有創(chuàng)新空間的組合橋梁的創(chuàng)新理念有獨到的見解，他認為要使組合橋梁健康發(fā)展，需要關(guān)注兩個問題：組合的合理性；結(jié)構(gòu)多元組合核心技術(shù)的研究。

2.1組合的合理性

組合不是簡單的迭加，而是多種體系或多種材料的合理結(jié)合，以達到充分發(fā)揮各種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點和充分利用各種材料性能的目的。例如：重慶菜園壩長江大橋，它是由鋼箱拱、預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)和鋼桁梁三種結(jié)構(gòu)結(jié)合而成。拱與Y形剛構(gòu)的結(jié)合，大大減小了主跨鋼拱的跨度（由420m減為320m）改善了受力；鋼桁梁與剛構(gòu)及拱的結(jié)合，大大增加了主拱的剛度，滿足了軌道交通運營的需要；同時強梁柔拱結(jié)構(gòu)亦帶來了纖柔、簡潔、美觀的效果。這種組合合理、自然、美觀，應(yīng)該說是一個很好的創(chuàng)新理念。而有些橋梁的組合就很勉強。又如重慶石板坡長江大橋復(fù)線橋，由于要求新老兩橋橋型一致，并滿足300m的通航凈空，必須修建主跨330m的連續(xù)剛構(gòu)。主跨中部采用了108m鋼箱梁與兩邊的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)用特殊的鋼混接頭聯(lián)結(jié)形成鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土組合式連續(xù)剛構(gòu)橋，不但有效降低了結(jié)構(gòu)自重、增加了連續(xù)剛構(gòu)的跨越能力，而且有效地減少了PC連續(xù)剛構(gòu)橋開裂和跨中持續(xù)下?lián)系牟『Γ煌瑫r降低了施工風(fēng)險、加快了施工進度。因此鋼-預(yù)應(yīng)力混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋應(yīng)該是一個很好的創(chuàng)新理念。

2.2結(jié)構(gòu)多元組合核心技術(shù)的研究，也就是創(chuàng)新核心技術(shù)的研究

創(chuàng)新理念是一種構(gòu)思、一種思想，它要成立和實現(xiàn)就離不開創(chuàng)新核心技術(shù)，因此，創(chuàng)新核心技術(shù)是創(chuàng)新理念的主要支撐。例如：鋼管混凝土拱橋。該橋型在我國1990年修建第一座，至今已修了260多座，發(fā)展比較快，但人們對它的認可度還不高。主要原因是管內(nèi)混凝土脫空一直困擾著人們，脫空后對結(jié)構(gòu)性能到底有多大影響，如何避免和減少脫空就成了鋼管混凝土拱橋的核心技術(shù)問題，我相信這個具有創(chuàng)造性的技術(shù)一旦解決了，這種橋型還會有較大的發(fā)展。又如菜園壩長江大橋，其核心技術(shù)是拱、剛構(gòu)、桁梁如何有效地結(jié)合起來。建設(shè)中采用了分離系桿和邊墩設(shè)豎直系桿的技術(shù)，前者把拱、剛構(gòu)、桁梁三者有效地結(jié)合起來，后者起著主動控制內(nèi)力的作用。它可以說是具有一定創(chuàng)新意義的核心技術(shù)。

3.教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新理念的培養(yǎng)

創(chuàng)新理念的培養(yǎng)涉及因素很多，對于橋梁工程教學(xué)來說，建議如下：

（1）在教學(xué)思想上，要樹立創(chuàng)新理念和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)是橋梁工程教學(xué)的主要任務(wù)的思想，在這個思想的指導(dǎo)下修改橋梁工程教學(xué)大綱和教材。

（2）在教學(xué)內(nèi)容上，在確保基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加設(shè)計構(gòu)思、方案比選、橋梁發(fā)展史、橋梁工程創(chuàng)新技術(shù)和國內(nèi)外成功的具有創(chuàng)新意義的典型橋梁工程分析。通過分析對比，使學(xué)生認清不足和差距，激勵學(xué)生的創(chuàng)新精神。推行重大科研成果進教材、進課堂的措施，提倡編寫不同風(fēng)格的教材，有利于相互學(xué)習(xí)交流，更有利于創(chuàng)新理念的培養(yǎng)。

（3）在教學(xué)方法上，將創(chuàng)新理念融入教學(xué)環(huán)節(jié)中，在課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中，應(yīng)加重橋梁方案設(shè)計內(nèi)容。研究和改進橋梁工程實習(xí)環(huán)節(jié)，目前很多高校的橋梁工程實習(xí)由于經(jīng)費和工點等原因，流于形式，浪費時間，實習(xí)效果不良。為了提高實習(xí)效率，爭取讓同學(xué)們在有限的實習(xí)時間內(nèi)學(xué)得盡可能多的工程實踐知識，學(xué)科相關(guān)負責(zé)人應(yīng)該積極主動地與有實力的設(shè)計院和建設(shè)公司合作組建實習(xí)基地，通過教學(xué)內(nèi)容和實踐性環(huán)節(jié)的改進，培養(yǎng)學(xué)生的動腦、動手的創(chuàng)新能力。

作者：張永存 單位：河南城建學(xué)院交通運輸工程學(xué)院