桥梁美学在桥梁设计中的应用研究

2016-06-25 23:40曹雪琴
科教导刊·电子版 2016年15期
关键词:基本原则

曹雪琴

摘 要 本文简要介绍了桥梁美学的重要性及发展现状,对桥梁的美学体现进行了阐述,讨论了桥梁美学在梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥上的设计应用,并总结得出了其在桥梁设计应用中应坚持的基本原则,最后对其应用前景进行了展望。

关键词 桥梁美学 美学体现 美学设计 基本原则

中图分类号:U442.5 文献标识码:A

中国桥梁建造史源远流长,著名的桥有中唐时代的宝带桥、北宋年间的洛阳桥以及隋朝的赵州桥等,这些桥不论是在结构还是造型上都巧夺天工,和大自然完美地融合在了一起。因此,优秀的桥梁建筑特别注重结构质量和美学效果的协调,所以,设计师除了要平衡桥梁的可靠性和经济性以外,还应提升桥梁的美学效果,使最终设计和建造出的桥梁的强度、刚度、稳定性和经济性都符合要求,做到现代化元素与地方人文特色相结合,从而给人以美的视觉享受。

1桥梁的美学体现

桥梁的设计具有一定的技术特征和时代特征,既要满足其功能性、经济性以及美观性的要求,又不能盲目地追求美学和偷工减料。在兼顾安全、适用、经济等条件的前提下,现代桥梁美学体系初步形成。

1.1造型美

亦称形式美。人们对一座桥梁的评价往往始于它给人的外观感受,而桥梁的造型则蕴含着许多美学特征。保持清晰而又界线分明的可分化的结构是桥梁结构形式最主要的原则,没有多余的细节,只剩下简单而直接的线条,给人以可靠和稳定的感觉,让人瞬间觉得赏心悦目。

另外,桥梁各构件之间还应做到和谐一致,该种和谐主要通过匀称、比例、均衡、韵律、交错、层叠等多种手段来实现,比如拱桥的立柱、悬索桥的塔柱和吊索、桁架桥的斜杆,斜拉桥的斜拉索等,它们的完美统一可以对视觉平衡起到良好调节作用。同时该协调还可根据不同桥型选用适当的手法来进行桥梁结构和外形的设计。有时桥梁设计师也可冲破一些固定思维的束缚,对传统的桥型结构进行必要改造,但此改造并非等同于标新立异。

1.2功能美

桥梁作为连接两岸的纽带和道路通行的一部分,其功能是加快交通运输体系的运作,缓解交通压力,为人类社会的生产生活服务,因此,桥梁的实用功能是使桥梁工程不断发展和前进的动力,而功能美也是桥梁美学中的关键魅力所在。

基于力学理论基础的功能美在保持均衡而又富有张力感的结构中不断彰显着其内在美,外型上又给人以一种力动感,是桥梁美学中不可或缺的关键因素。例如斜拉桥的力动表现在塔柱和斜拉索的完美搭配上,高耸的主塔牵引着有序排列的拉索,有利于桥面水平方向的延长,同时拉索的排列也遵循了美学中的比例法则,也使得功能美和造型美更加和谐统一。

1.3创新美

美源自于不断的开拓创新,而不同的时代有着各自的审美观念。随着经济和科技的飞速发展,各类新型材料、高端技术如雨后春笋般涌现,促进了艺术美和技术美的完美融合,使得桥梁美学的发展有了质和量的飞跃。

桥梁作为一种利用技术手段所创造出来的结构型艺术,其功能并非只是简单地展示其外在装饰,设计师只有认清了桥梁美学的发展方向,才会形成正确的桥梁审美观,并指导于桥梁美学的设计。

2桥梁美学设计

2.1梁桥

轻盈、连续是梁桥美学设计的要点,其设计主要依赖于以下外观因素:上部结构(类型、形状与高度、桁架梁、细部构造)、桥墩和桥台。上部结构类型主要受到跨度、几何线形、净空、材料价格等要求的影响,出于经济性考虑,当结构跨度较小时,一般选择梁桥方案;另外,在考虑了地形、上部结构形式以及荷载等因素后,尽量使桥墩数量减少,利于桥下采光和开阔空间;桥台尺寸要根据上部结构大小而定,如轻盈的桥台一般适用于纤细的上部结构。

2.2拱桥

最能体现拱桥视觉感官效果的构造主要在于主拱形态,其曲线形式有圆弧线、抛物线和悬链线。为了便于施工,小跨径拱桥一般选用圆弧线型,同时该类拱桥体态优美;抛物线拱圈则更多的展现强劲的力动感;大中跨径拱桥的拱圈普遍采用悬链线型,线条自然,矢跨比可灵活选择,契合大众审美。

2.3悬索桥

悬索桥是桥梁界所公认的跨越能力最大、最优美的桥型。其超大的规模和高耸的塔柱带来无尽的生命力,气势磅礴。鉴于其较大的跨越能力,在水面广阔的江河、海峡和海湾上,悬索桥修建居多,且加劲梁的选择也要符合轻巧纤细、简单明了、平稳流畅的要求。

2.4斜拉桥

斜拉桥是由梁、塔、索构成的组合体系。巨大的跨度衬托出桥面的轻盈流畅;高耸的桥塔在海天相接的水面上更显伟岸强壮;细长的柔性拉索满富强劲的张力,赐予整个结构盎然的生机。此外,由于其多样化的造型,再加上适中的跨越能力,斜拉桥被广泛应用于城市跨江、跨河、立交桥和人行桥中。

3桥梁美学在运用中应坚持的基本原则

(1)质量、安全、使用功能至上原则。桥梁美学是建立在以桥梁受力为主体的基础之上的,因此,其艺术造型景观设计必须在确保结构强度、刚度、稳定性和使用寿命的前提条件下将传统与创新进行融合。

(2)比例与韵律。桥梁建筑要求各个结构比例匀称、桥身与环境取得较好的尺度关系,并富有韵律感和秩序感。

(3)协调与和谐。协调是方法,和谐是目标,桥梁美学应做到“个体协调”与“环境协调”相结合,注重材料挑选和色彩的运用,同时,利用模型测试的方法来提高实感判断度,检测阴影效果。

4总结

通过以上对桥梁美学的了解和认识,我们知道了桥梁美学对于不同桥型有不同的使用标准。随着我国桥梁工程建设的持续高速发展,人们也在不断提高桥梁美学的应用要求,展现新时代桥梁建设的魅力,努力把我国的桥梁设计推向世界。

参考文献

[1] 罗华莹.桥梁美学设计方法探索与研究[D].西南交通大学硕士学位论文,2006:34-60.

[2] 何大学.桥梁美学在桥梁选型中的应用[J].城市道路与防洪,2006(02):3-5.

[3] 纳启财.浅谈桥梁美学[J].青海交通科技,1997(02):1-7.

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