摘要:随着社会的经济的提升,人们对桥梁的景观要求越来越高。目前,我国正处于桥梁建设的高峰期,建设出各种样式的桥型。本文从桥梁景观问题着手分析,归纳出桥梁景观设计的三个因素:功能要求、美观要求、经济环保要求。最后,对桥梁的问题分析做出总结,并提出了桥梁景观设计的展望。
关键词:桥梁景观;结构造型;问题成因;展望
1引言
随着社会的进步,经济的快速发展,桥梁的发展也在随着人们的意愿发展。从最初的对桥梁安全和通达的基本要求,到如今还对桥梁的外形也提出相应的要求。桥梁自身得满足强度、刚度以及稳定性,从而达到自身的基本性能。由于桥梁是长时间都处于自然环境中,因此就必须得应对每一种自然因素的变化,例如:地震、腐蚀、风化、泥石流等等。在对桥梁的作出相应的基本要求,并且达到基本要求后,就需要对桥梁的外观造型也作出相应的要求。在安全实用的接班要求基础之上,还得讲究桥梁的“美”[1]。
如今,桥梁作为跨越障碍物的重要交通工具,往往因为其存在的历史性成为一座城市的焦点,也常常被比作为一座城的标志性建筑。如果巧妙的将桥梁的形态和所处的环境在设计的时候融合为一体,往往还会为该城市的旅游服务增加一笔可观的经济收入。桥梁的“美”通常是通过民族特色、地域文化、政治背景等体现出来的,通过这些因素将桥梁与大自然融为一体,使得桥梁融入到相应的环境中,构成一幅美丽的图案。因此,随着设计元素的不断创新,设计师们将景观要素融入到桥梁造型的设计中,形成适应人类内心的心里环境,满足人们的精神需求,从而使得景观桥梁艺术和功能都有很大进步。
所谓的景观桥是与环境共同形成的能够打动人心的风景,不是独立的个体。景观桥是能够让人能够感受到桥梁的美,产生愉悦感,或是能够留下深刻印象和记忆的桥梁。
2目前景观桥梁普遍存在的问题
如今,我国对桥梁的外观设计理应达到一个新的水平。但我国传统设计者没有考虑桥梁外观设计,只注重经济实用。我国的景观桥梁存在着许多严重的问题:
我国对景观桥梁的认识存在两种极端。一种极端:“功能完全决定形式”,对于这种极限就是,设计者一味的追求桥梁经济、安全、实用的标准而完全忽略桥梁美学的文化标准,重技术轻艺术的观点严重;另一个极端:只注重桥梁的外形,忽略桥梁的安全实用。虽然建筑大师有着很强势美学观点,但是他并不能充分考虑桥梁的基本力学性能去设计,而绝对的追求桥梁的“美”[2]。
另一种是“包装式桥梁”。这是因为把景观设计比作是对桥梁的装饰,桥梁设计看作是结构设计导致的。
3景观桥梁结构设计考虑的因素
梁体设计首先得满足安全实用的要求,然后再结合美学和环境对桥梁进行外部的造型,使其尽可能的融为一体。但是,这往往是非常困难的。通常景观桥梁结构设计考虑的因素包括:受力特点、功能要求、美观要求等等。
3.1受力特点
景观桥梁设计中的关键力学问题,可以说是桥梁结构体系与概念设计能力的延伸和扩展。在方案比选结束,确定了一种方案之后,需要做的除了常规的承载力分析之后,还要去解决一些关键力学问题。由地基反力承担全部荷载,将上部荷载通过基础分散到基础底面,使之满足地基承载力和变形的要求。
3.2功能要求
桥梁的结构功能是指桥梁能够满足安全和适用,并且具有满足交通保证车、人安全通过的能力以及满足排泄洪水等一系列要求。
(1)安全要求是指桥梁在建造、运输、使用过程中,保证一定的强度、刚度、稳定性、耐久性[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆强度指桥梁能够承受一定的外力;刚度指桥梁在承受外力作用发生变形时,变形在规范所允许的范围之内;稳定性指桥梁具有抵抗外界破坏因素保持桥梁原形态和位置的能力;耐久性指桥梁在使用年限内能满足正常使用要求,具有长久的使用时间;适用要求指的是桥梁在使用年限内具有良好的交通能力,不致破坏。
3.3美观要求
桥梁美观可以归纳为以下三个方面:形态美,功能美,与周围环境的融合美。
(1)形态美主要考虑以下几点:协调统一、比例尺寸、节奏与韵律等。协调统一包括两个方面:一方面是桥梁与周围环境的协调;另一方面是桥梁内部构件之间的协调[4]。桥梁与周围环境的协调一定要考虑到,桥梁所处的地形即地基承载力,车辆人流量,山水,天气状况等方面。
(2)功能美:指在结构合理和遵循力学原理的情况下,能够满足平衡的紧张感以及“心理引诱力线”的整齐、和谐美感。心理上的引诱力线指的是“物理上的力线”和“心理上的力线”的结合;当桥梁在力作用下时,直接承受力的构件将力传递给其他构件,如此形成循环的传递路线,这就是“物理上的力线”,而人们通过视觉去观察桥梁是如何受力传递的这就是“心理上的路线”。等截面桥是以其长方向主梁为引诱力线的[5];悬索和斜拉桥则因其加筋梁所呈现的强烈力的紧张感平衡了主搭和主索引起的长方向的比列不协调,使桥梁更符合比列协调,比列美。
(3)与周围环境的融合美是指桥梁与周围的自然环境和桥周边的其他建筑之间的协调统一。桥梁与周围环境的融合归纳起来有四中融合法则:融合法则,因地制宜法则,重点法则,消隐法则。针对不同的周边法则,和不同的设计理念选择不同的法则为景观桥梁添上浓墨的一笔,达到桥梁与环境融合为一体的效果。
4总结与展望
本文首先通过目前桥梁存在的普遍设计问题,然后展开对问题的因素分析,得出桥梁设计应该考虑的原则要求,主要包括功能要求、美观要求以及经济环保要求。这门综合性的工程将美学和力学结合为一体。是一个城市的代表象征,更蕴含了当时的历史文化。针对目前尚存在的问题,对今后桥梁景观提出几点展望:
(1)成立一个景观委员会。桥梁的景观建设涉及的专业领域较广;另一方面,桥梁美学在不同发展,对以往美学存在的问题,作出分析,提出新的美学理念,综合考虑的因素也不断深化全面。对不同的桥梁建立不同的研究调查组深入研究。
(2)由于桥梁所处的地域不同,因此,桥梁景观的设计要求也就会各不一样,例如,公园里的桥与城市中的桥两者就完全不一样,因为其没有车辆通行。城市中的桥更多的是与周围的高楼集合为一体,然而,公园里的桥则是与周围的花草树木结合为侧重点,完全不同。所以,需要对不同的桥梁建立不同的研究调查组,从而深入研究。
(3)建立一个规范的景观标准。随着桥梁设计数量的不断增加,对以往桥梁设计进行一个归纳总结。结合国外的桥梁景观,以及国外桥梁景观大致的标准纳入我们考虑的范畴。同时,学校方面也可以引入桥梁美学的教育,让未来桥梁的设计工程师更早的接触景观美学概念,萌芽出景观美学新的思想,注入新的生命力。
参考文献
[1]陈艾荣,盛勇,钱锋.桥梁造型[M].北京:人民交通出版社.2005,63-156.
[2]史越川,童乐为.结构仿生在钢结构建筑中的应用现状与展望[J].结构工程师,2007,23(2):5-8.
[3]王亚斌.景观桥梁结构造型设计与评价[D].合肥:合肥工业大学土木建筑工程学院,2006.
[4]项海帆.桥梁概念设计[M].北京:人民交通出版社,2011.
[5]刘帮俊,史慧彬.拓扑优化技术在桥梁规划设计中的应用[J].公路交通技术,2006,1:53—54.
作者简介
宋迪(1993–),女,硕士,现就读于重庆交通大学土木工程学院建筑与土木工程专业,研究方向桥梁。
论文作者:宋迪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
标签:桥梁论文; 景观论文; 美学论文; 功能论文; 法则论文; 因素论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第31期论文;