斜拉桥主塔造型的几点思考

张 磊，林 云

(1. 广西交通科学研究院;2. 广西交通规划勘察设计研究院)

1 概 述

斜拉桥是一种由塔、梁、索三种基本构件组成的组合桥梁结构体系。与强调以水平方向为基调的梁桥不同，属于悬吊结构的斜拉桥增加了斜拉索和主塔的构造，空间构图上显得更加协调，也显得更为优美。同时，梁、塔、索组成稳定、简洁的三角形几何形态，将斜拉桥力的紧张感表露无疑。

现代斜拉桥的建造始于1955年在瑞典建成的Stroemsund 桥，在其后的几十年特别是20 世纪90年代以来，斜拉桥的建造在世界范围内方兴未艾。我国斜拉桥建设起步较晚，但发展迅速，取得了很大的成就。1975年建成的重庆云阳斜拉桥开启了我国建设斜拉桥的序幕。迄今为止，我国已建成各种类型的斜拉桥200 多座，斜拉桥跨径世界排名前50 的我国占到半数以上。于2008年5月建成通车的苏通大桥跨径更是达到1 088 m，创造了斜拉桥跨径世界之最。

主塔造型对斜拉桥整体美感的影响甚大。大跨度斜拉桥从整体感觉上也和悬索桥一样，由于其巨大的规模与高耸的主塔起到了象征性标志作用，产生着震撼人心的魅力，具有强大的生命力。主塔在空间构图上对单维突出的水平大梁起到了协调比例的作用，塔、索等构件的形式和组合可有多种形态与选择，设计自由度大大增加，有利于大胆构思与创新。

高耸入云的主塔引人注目，是人们观察斜拉桥的主要视觉部位，尤其是从远处眺望时，斜拉索由于体积小而消失于视觉范围，索塔的造型更是犹如斜拉桥的面孔一般，起着标志性、象征性的作用。不同的主塔造型和不同的索面布置形状可以形成截然不同的风格和美学效果。

2 主塔造型设计

主塔自身蕴藏着力的紧张感，显示出一种直指蓝天向高空伸展的动势，引发观赏者升入更高的境界。主塔是人们视觉的主要部位，应设计得纤细高耸，并要注意造型的美感。作为斜拉桥主构要素而在力学上起着重要作用的主塔与悬索桥桥塔一样，其高耸的形象引人注目，起着象征、标志的作用，是景观中最重要的因素。与悬索桥的主塔以门框形为主要造型不同，斜拉桥的主塔的造型更加多样化，设计自由度也更大。主塔造型的改变不会引起斜拉桥整体结构以及受力上大的改变。

随着对复杂桥梁内力认识的提高以及人们对美观效果越来越高的要求，除了上述常规的的主塔造型之外，近年来还出现了一些造型别致、构思巧妙的主塔造型。倾斜的、弧形的甚至拱形的主塔时有出现，不仅丰富了斜拉桥的范围，而且很多业已成为当地一道不可忽视的风景线。如西班牙塞维利亚市为配合世博会建造的的Alamillo 桥，以世博会的会标造型设计而成。独特无背索的设计新颖独特，竖琴形的斜拉索配上倾斜的索塔，不仅使人感觉稳定，竖琴形的造型更是令人印象深刻。

3 主塔与周围环境的协调

单对主塔自身而言，无论是独柱形、A 形、宝石形、倒Y形都是优美的，也各有各的成功范例。但是具体到不同的桥址大环境，却并非每一种塔形都是合适的。斜拉桥相对于悬索桥而言，适用的范围更加广阔。从人行桥、景观桥到跨江、跨海大桥都可应用，跨径范围更是可以从几十米到上千米不等。斜拉桥可以广泛应用于各种类型的环境中，但是每一种独特的环境必然要求与其相匹配的主塔造型。无论是与周围环境相融合，或是强调于周围环境之上，还是隐退于周边环境之内，都应当细心比较，精心设计。

1999年的最后一期英国《桥梁设计与工程》杂志评选出的20 世纪十座最美丽的桥梁中，斜拉桥占到了四座。名列第7 的瑞士Sunniberg 桥获奖理由为:是一道优美的彩虹，桥梁建筑的精品。为群山中的Sunniberg 桥，作为一个建筑物与自然有机地融为了一体。矮塔、竖琴式钢索与曲线梁犹如一曲动听的乐章。Sunniberg 桥位于生态敏感的风景区中，能设计出如此卓越、创新、美观的桥梁，无论从桥梁力学、桥梁建筑、桥梁美学，以及与环境的协调性、环境保护上都有独到之处，值得我们学习与借鉴。

4 主塔造型与当地人文的融合

日本著名桥梁专家伊藤学先生曾经说过:桥梁建筑不单是人类生产、生活不可或缺的结构，且能够满足人们通达对岸的心理需求，同时也是生活环境中给人以深刻印象的标志性建筑，因此很多时候会成为文化遗产和审美对象。

我们经常说建筑是凝固的音乐，隶属于建筑的桥梁当然很多情况下也可以看成跳动的音符，或刚劲，或柔和。但是不同的造型我们却可以赋予它不一样的情感表达，不一样的文化传承，由于斜拉桥主塔造型自由度大，在参照桥址处文化的基础上，设计出能够代表当地文化、当地特征的主塔无疑更能得到人们的普遍接受和喜爱。为了缓和汽艇赛场周边的交通状况，在赛场西边建了这座带有曲柱式主塔的斜拉桥。主塔取帆船的桅杆造型，纵向呈弓形，不仅力感强烈，且均衡稳定。白色的桥身和蓝天碧水交相辉映，完全融入了当地的体育文化中。

杭州江东大桥的竞选方案之一——“钱塘飞雁”。“叫霜鸿雁零乱飞，正是今年画中见”，元代诗人王冕在《夜潮图》这首诗中生动的描绘了钱塘江上鸿雁纷飞的景色，而设计正是要再现这一钱塘江上独有的美景。该方案充分运用现代手法，灵活采用斜塔斜拉桥设计巧妙地展现出“钱塘飞雁”主题的景观再现。中间桥塔采用双组合桥柱造型，形似展翅飞翔的大雁，舒展大方。两侧无背索桥塔仿似振翅飞向两岸的鸿雁，其景象仿佛众雁齐飞，其气势又好比钱江涌潮，必将成为钱塘江上永驻的动感标志建筑。虽然本方案最终并未中选，但如此的创新和尝试未尝不为我们今后的设计开拓了一种新的思维，从当地人文中提取创意，融入到桥梁设计中，无疑可以使桥梁增色不少，且会成为当地新的标签。

［1］周念先，肖汝诚，林志兴. 走向21 世纪的斜张桥(1)［J］. 铁道标准设计，1998，(1).

［2］刘士林，王似舜. 斜拉桥设计［M］. 人民交通出版社，2006.

［3］和丕壮. 桥梁美学［M］. 人民交通出版社1999.

［4］盛洪飞. 桥梁建筑美学［M］. 人民交通出版社，2001.

［5］陈艾荣，盛勇，钱锋. 桥梁造型［M］. 人民交通出版社，2005.