長橋如跨海大橋為什麼是彎的？而且路面還有起伏？

12-21

謝謝邀請，我的工作是建築結構設計，不過橋樑結構設計也是同一專業內，試著答一下，還請大家指正。
跨海大橋平面上是彎的，路面也有起伏，這個原因是有多方面的：
1. 美學方面的考慮：

《公路橋涵設計通用規範》第1.0.10條：特殊大橋宜進行景觀設計；上跨高速公路、一級公路的橋樑應與自然環境和景觀相協調。

跨海大橋作為地標性的宏偉工程，其整體設計肯定需要考慮美學方面的因素，這是一個很重要的原因。像杭州灣大橋的相關新聞報道里就提到了與西湖、吳越文化等意向相呼應的設計構思。
2. 海水流向的考慮：

《公路橋涵設計通用規範》第3.1.3條：橋樑縱軸線宜與洪水主流流向正交。對通航河流上的橋樑，其墩台沿水流方向的軸線應與最高通航水位時的主流方向一致。

這個要求的目的是要讓墩台的走向盡量順著水流的方向，避免墩台常年受水流以及水流中夾帶的雜物、浮冰等物體的不停衝擊，也避免船舶在通過墩台之間的航道時被突然的水流衝到墩台上造成事故。跨海大橋跨越的範圍很大，經過的區域水流流向不盡相同，因此要在不同的區域採用不同的軸線走向，不同的區域與區域之間採用平滑的曲線連接起來，這也造成了跨海大橋彎曲的平面走向。

圖中上側的彎曲走向是合理的，橋墩走向與水流方向相符；下側的直線走向就不太合理，橋墩一直在承受水流的持續衝擊。
3.船舶通航的考慮：

《公路橋涵設計通用規範》第3.1.5條：通航海輪橋樑的橋孔布置及凈高應滿足《通航海輪橋樑通航標準》（JTJ 311）的規定。

大型遠洋船舶的航線肯定要穿過跨海大橋。如果大橋太矮，船就鑽不過去了，但如果大橋整體抬高，花錢又太多，也不經濟。合理的做法是將某一部分的橋面抬高，作為船舶通航的主通行口；剩下的部分保持比較低的高度，節省造價。就像在圍牆上開了幾個門一樣。這就是跨海大橋路面有起伏的原因，類似地面上高速公路的立交橋，汽車走上面的大橋，輪船走下面的航道。

這一點對跨海大橋的設計十分重要，有些大橋位於咽喉要道，必須充分考慮通航需求。比如連接歐亞大陸的土耳其博斯普魯斯海峽大橋，地處要衝，所有從地中海到黑海的船舶都要從橋下鑽過去。當年「瓦良格」號航母從黑海邊的烏克蘭出發前往大連，在通過博斯普魯斯海峽時就是一波三折。由於船體沒有動力，加上海峽水面窄水流急，巨大的船體在水流的作用下存在著失控撞上大橋的危險。最後的通過過程也是慎之又慎，為確保安全，海峽在「瓦良格」號通過時還短暫封閉了水上交通。

圖為2001年10月31日，通過博斯普魯斯海峽大橋的「瓦良格」號。
4.行車安全的考慮：

《公路工程技術標準》第3.0.1條：應考慮車輛行駛的安全舒適性以及駕駛人員的視覺和心理反應，引導駕駛人員的視線，保持線形的連續性，避免採用長直線，並注意與當地環境和景觀相協調。

簡單一句話，如果平面上沒有彎曲，一條直線過去，周圍又是單調的海天一色，好好開車的司機容易視覺疲勞，昏昏欲睡，不好好的開車的司機會踩足油門向天邊撞去，都不利於交通安全。
5.地質條件的考慮：

《公路工程技術標準》第3.0.1條：路線應避免穿過地質不良地區。

可能在原先預定的線路上存在著一部分地質特別差的區域，比如某個位置有特殊的淤泥層，樁基礎和承台很難施工。這時候就需要用平面大麴線的形式繞過地質不良地區。雖然路遠了一點，但是相比硬穿過地質不良地區，提高了安全係數，也減少了不必要的處理特殊地質的巨額花銷，整體收益還是值得的。
總結：

《公路橋涵設計通用規範》第3.1.1條：橋樑應根據公路功能、等級、通行能力及抗洪防災要求，結合水文、地質、通航、環境等條件進行綜合設計。

橋樑設計，尤其是跨海大橋，是一個很複雜的系統工程，涉及到方方面面的因素。有時候，不同的因素還會帶來相悖的要求。最終的平面走線、路面標高都是經過深思熟慮、權衡利弊後得到的相對的最優解。

簡而言之。
平面彎曲是為了防止駕駛疲勞。縱向彎曲（也就是橋樑向上拱起）是為了保證通航凈空（也就是大船能過得去），當然對結構受力、排水也有好處。平面彎曲，縱向彎曲疊加起來也有一部分美學設計在裡面——「安全，經濟，美觀」三大原則。高票答案中也分析的很透徹。
當然，詳細講的話還是很複雜的，拋幾個有關的專業術語作為深度自學的引子吧：通航凈空，設計洪水頻率，最大縱坡，最小縱坡，最大平曲線半徑，最小平曲線半徑，超高，最小排水坡度，視距，安全停車距離，凸曲線，凹曲線，S曲線，曲拱效應，矢跨比，計算跨徑，道路橫坡，河道沖刷，紊流，平流.............

彎是為了防止疲勞駕駛，還有減少建橋帶來的對水流的影響

http://zhidao.baidu.com/question/62057666.html

補充豬小寶高贊答案，
結構力學上也是彎的更穩定，
比如你做一個直板凳一推就倒，而做一個彎的就不容易推到。
起伏是有航道通航要求。

hhh不好意思我看到這個問題的時候第一個念頭竟然是「長橋如跨海大橋」是哪個男人？

第一是力學方面的考慮，平面和斜面的受力點不一樣。
第二是通航的考慮，考慮船的高度，往往在江心會比較高。
第三是安全的考慮，跨海橋往往較長，有起伏的路面駕車比較不容易疲勞。對向車道的燈也比較不會對射。

跨海大橋也跟風載有關的，彎曲和風的攻角也有關係~~還有就是避免與風產生共振~~

可以減小彎矩

1. 跨海大橋的平面一般是考慮路線走向的經濟性、航道與橋軸線夾角及規範規定的平面指標要求等。
2. 路線的縱斷是由潮水位、通航要求、經濟性等決定，路面起伏的目的便是在滿足各個航道通航的標高要求下，盡量壓低路面標高以達到最經濟。

因為彎的受力比直的受力小，對橋面的負擔小，橋面可以使用更長時間。

處於入海口的，比如杭州灣跨海大橋，還要考慮到錢塘江大潮的影響。好比飛行器必須經過風洞測試環節。大多數橋樑需要在水池裡建模，測試海浪，潮汐，風向對橋樑結構的影響。