桥梁斜拉桥构造与景观设计和玉壮刘健新西安公路学院 提要 本文通过对斜拉桥构造特征及景观特征的分析阐述了斜拉桥总体及梁塔索等主构要素的景观设计要点及景观设计的方法关键词!斜拉桥构造与景观景观设计∀前言桥梁设计的基本原则是安全适用经济和斜拉桥的构造特征与景观特征斜拉桥与梁桥相比增加了塔与索的构,美观科学技术的进步人类对自身周围的生造协调了梁桥水平方向单维突出的构图比例并可以创造出更大范围的景观形象活环境提出了愈来愈高的要求桥梁的美学与另景观设计也就愈来愈受到重视斜拉桥作为一外在其构造的特征方面因拉索的配置跨径的大小及分割塔的形式主梁断面形状支持种长大型桥梁除了技术上的合理与经济上优越外其造型也更具潜力和特色它的宏伟规方式以及材料使用上可有多种选择设计自由模与触目形象对地域景观影响尤为显著因而了解斜拉桥的构造特征与景观特征及其设计间度大大增加有利于设计人员大胆构思与创新充分体现设计风格与个性的关系是十分必要的斜拉桥的梁索塔的直线特征及简洁的几度改善公路环境小气候等等是花钱少见效快的有效措施公路绿化对改整齐全损坏部分要及时修理和更换使各种善和维护良好的公路环境起着重要的作用且#严格按照《公路养护技术规范》搞好公设施处于良好的状态以保证行车安全畅通∃加强公路环境保护工作的组织领导路养护及设施的清洁完好根据《关于环境保护工作的决定》公路由于反复承受荷载和自然因素的侵蚀各部门都要做好本系统的污染防治保持生态平衡的要求我们公路系统各个部门也要把公路环境保护工作列人领导议事日程采取必要的措施认真抓好破坏特别是交通量和重型汽车不断增加使原有公路功能日益下降因此要依照《公路养护技术规范》加强公路的保养维修和改编制公路环境保护规划善使公路经常保持完好的状态高等级公研究并制定公路环境保护工作的方针制路旅游公路的清洁和养护维修更要及时路面应坚持经常清扫以保持公路的清洁定和完善公路环境保规和标准应有环保雨雪专职人员和配备一定的检测手段做好公路环境保护的日常工作风暴天气公路管理人员要及时上路进行检查排除路障公路公路沿线设施应经常保持清洁完%夕父了年第月期一万一何构图表现出力线明快力感强烈简洁流畅的时代感具备了功能与形式统一的良好形将在端支点产生负反力应设置拉力支座甚至应在边跨内增加平衡重斜拉桥设计为两跨象时除了对称均衡构图外还可以按桥位具体大跨径斜拉桥雄伟壮观对于周围环境容条件设计成不对称的两跨 (!∀一 (!+其跨径比以一易形成全新的景观桥梁竣工之日该桥也就为宜成为该地域的象征标志和游览景点之时对经济发展和环境改善有重大作用为此对新斜拉桥的中跨从经济性考虑为#))∃−,)左右但随着结构分析方法的完善分析景观的预想与设计不仅仅是桥梁技术工作者的任务也是城建规划部门环境工作者建筑手段的进步新材料新结构和新施工方法的开发这种跨径已被不少桥梁打破了通过加家艺术家乃至当地居民十分关注并应参与发表意见的问题具有广泛的社会性&!!劲梁的改造已出现了 ../级的超长斜拉桥设计如德国斜拉桥景观设计要点斜拉桥远景中的均衡美要素均衡美感是大自然赋与人生理上一种本能3,教授设计的横跨意大−20利墨西拿海峡主跨为!4)/的钢斜拉桥方沼口走1案还有丹麦斜拉桥5如6魄教授也试算了由改变加劲梁的支持方式而跨度达&∀)/的梦幻般的的要求是主要的美学性质之一远景中的斜拉桥的均衡美关键在于主构要素之间比例与尺度的和谐%∋%斜拉桥跨径比例的均衡还应包含高架桥部分在内的总体桥梁区间跨径变化的节奏韵律跨径分割之比感及视觉上的均衡与连续性特别是高架桥部分采用预应力混凝土连续梁桥时其与主桥的衔接与过渡更应注意此点∗∋∀&斜拉桥的中跨跨径一般由桥位处的地形地质及航运条件确定作为斜拉桥的基本形态的三跨情况其边跨与中跨合理而均衡的梁高与中跨之比斜拉桥由于梁被拉索悬吊梁高可比连续跨度比是!(∀(!但从拉索的应力疲劳来看希望由活荷载引起的应力变化要小而疲劳强度与活载和恒载的比率有关一般恒载大的混凝土斜拉桥边跨可以大一些图比例梁桥更小而跨径更大产生轻巧的跨越感据国外资料统计梁高与中跨之比在!74)一!7&))之间大多超当边跨比较大时过 7∀)既使是!7!))以可通过在边跨中间增设桥墩来改善视觉中的构下和梁桥相比仍是非常纤细的我国的南而后拉索锚固的边跨则应小于主跨的浦大桥为!7!4)∗!&&杨浦大桥为 ∀7.左右∗一半即取)&一)#此时体系的刚度增加塔高与中跨之比卞塔高度与拉索角度有关统计资料表主跨更为突出后拉索将受到最大的作用力#!段幻&加刃朋川%8」图 后倾的主塔!夕&9一!+一公路年第!∀期明塔高与中跨之比约在!7#一!7:范围内这个范围从景观角度来看也是合适的塔高与梁下空间也应相应均衡确保梁下有足够的空间使之与高耸的塔柱水平的大杀面重全遨=胜跨度主梁比例尺度和谐产生视觉的均衡美感斜拉桥的均衡美并不只存在于对称的静态均衡构图中也可以存在于非对称的动态均衡中而且往往后者独具匠心更富魅力1克斯洛伐克的劲℃,6 ;遥共亘垂羹叠鑫毯>如原捷<1桥见图!为后倾式斜塔凭借倾斜度较大的后拉索来平衡体现了力感紧张的态势塔顶还设有观光的眺望段甚毫叁退汉?厅这种动态的均衡导致了视觉上生动的情趣感∗∀&梁的形状与景观设计斜拉桥给人以纤细轻巧的美感但又通过梁的形状得到构造上的加强目前以抗扭刚度大且便于拉索与主梁连接的箱梁为多其断面形状类似于倒梯形或进而改进为曲线图≅二趁叠三乡趁之泛污秃互亘全丛泣∀不仅满足了抗风稳定的要求而且在光影效果下更显纤细柔美斜拉桥的主梁线形多采用水平直线简洁明确舒展并具速度感和连续流畅感有气熏工重奎遨Α的斜拉桥采用纵向曲线不仅侧面景观线形优美而且避免了大跨径梁的下垂感形成了极强的跨越感特别是不少桥梁通过缘梁的设置及塑班班里些坐全鑫妻(色彩涂装远景中尤如彩带更增加了总体连续流畅的美感∗&&主塔与景观设计作为斜拉桥主构单元而在力学上起着重要作用的主塔它的耸立引人注目起着信号象征的作用在景观上至关重要肇遨重全基 图∀主塔自身蕴藏着力的紧张感的同时又孕主梁断面形式育着向高空伸展直上青天的动势诱发观者升人更高境界焕发激情的内心活动具有高扬的功能与动态美比例的均衡公路主塔的形状可以多变而对构造整体没有大的影响设计制约小而选择余地大对体现设计风格创新求美有利桥轴方向的立面形状塔高的确定应注意与跨径桥下空间三者有独柱式双柱式Β形倒Χ形门形Δ形……等图&%卯&年第!∀期一!:一同口昌么么 引&少给的形式1放射形Ε查冉鹤回当塔柱断面不大时可选用圆形矩形Φ平行形断=扇形面较大时为避免立面单调呆板可将断面凸出或凹进使塔柱表面产生纵向线条增强耸立向上的动势若断面随塔柱升高而递减不图#立于索的纵Γ8布置产生令人生厌的烦杂感∀平行形仅符合结构力学的要求耸立向上的态势将更为有力全部拉索被此平行序列规塔柱表面凹凸的嵌槽也便利于搬运则索与塔的连接构造易于处理外形整齐美观但这种布置形式拉索的用钢量较大主梁和安装还可以在凹进的部位安装维修升降电梯或照明灯具等塔柱断面直角处也可改为圆轴力也较大角使塔柱在光影效果下更显柔和有时还可&扇形介于前二者之间的形式一般在起到抗风稳定的作用&∗#塔上和梁上分别按等间距布置它同时兼备了对竖直承重有利的放射形和桥轴方向刚性高且拉索与景观设计拉索的斜向直线配置与主塔梁一起形成简洁稳定的几何构图蕴藏着明确生动的力序列优美的平行形的优点以上各种形式的拉索还可分为配置于感拉索不仅是斜拉桥的主要构造单元而且的单面索和两侧的双面索图∃也是决定桥梁景观的重要因素对调整桥梁形态构图比例获得视觉均衡方面起着十分有效的作用目前建造的斜拉桥采用密索配置它使整个斜拉桥具有较大的体系刚度和阻尼系数改善了静力和动力性能并且拉索的固定比较简单且易于更换伪双面索拉索的纵向布置方式主要如图 放射形#所示图∃单面索和双面索的视觉效应全部拉索汇集到塔顶每根拉从景观上看视点位于侧面时双面索因重叠错综易产生烦杂感当采用Β形塔时容易索都具有可能的最大倾角斜拉力较小可减少拉索用钢量但要求主塔有较大的抗弯刚造成帐篷似的空间封闭感车行其中展望性差塔柱较低时会产生压迫感几度而且拉索集中于塔顶构造处理较困难形成体积较大的且笨重的顶部如果拉索轴线分单面索不会有交错现象从各个视点上看都很美展望性好桥上空间舒畅但必须采用公路%毁了年第!∀散而不共面从桥轴方向看则因索线交叉而一!4一期抗扭刚性强的加劲梁断面目前一般跨径在−国的Η1;,一Ι1ϑ1 2=桥的主塔采用了醒目的红)#)/以上时按抗风稳定的要求只能采用双白相间色彩突出了信号象征的作用大的ΗΚΛ加拿面索Μ2;?=在Β形塔柱顶部涂装了大面积在满足构造要求的基础上考虑桥上空间的视觉印象是拉索景观设计的关键∗∃&红色形成该桥的景观重点为了显示梁优美的纵断曲线及增强连续流畅感可通过对缘梁栏杆扶手的着色来实现细部构造与景观设计细部构造的美学处理是进一步体现斜拉桥如日本的名港大桥缘梁及栏杆均为红色近景美观的重要因素不可忽视与主塔协调一致远景中桥面竖曲线优美总拉索的锚固部应尽量隐蔽不外露不醒目体雄健壮观Ο..1勿原捷克斯洛伐克的Ν=3Φ2单面索时分离带的壁式洋可略做高一些以掩蔽锚固构造,6桥塔柱正面为红白相间竖条侧面为白双面索时锚固构造尽量置色栏杆为红色缘梁为白色竖向与水平方向红白配色十分和谐别具风格于桥面内侧及加劲梁内若必须置于外侧或桥面上时应通过涂装进行掩遮或美化拉索外面的聚乙稀套管为黑色有防止紫外线减缓老化的功能加之该材料着色困难费用高一般不再着色但其黑色会留下较深的印象加重了索间交错的繁杂感不利景梁端结合部应尽量避免及缓和因主桥与引桥在梁形状高度材料的不同而产生的不连续感<塔墩梁断面的圆角化或多角化使光影效果更柔和优美<桥台应尽量少破坏原自然观美国的∋−;1 桥用白色胶带缠裹拉索缓景观并通过植被绿化与原自然环境融成一体<排水管道及电气线路既要考虑使用安和了拉索的空间交错繁杂感ΗΠΛ美国的Η−=Κ6;−0Θ1Λ桥则采用了金黄色的拉索象征着阳装维修的便利又要尽可能置于梁内壁内或凹槽内而不外露而在外露的情况下应考虑与光与希望格外绚丽充满活力在色彩处理上应注意以下协调( 与桥梁形态协调雄伟的桥色彩应深其他构件在序列色调上协调一致<栏杆与灯柱应与斜拉桥总体气势相适应纤细轻巧简沉强烈纤细轻柔的桥宜用柔和的中间色洁的规则有序的排列会产生强烈的韵律感并可增强连续流畅的感觉∀与周围环境相协调强调突出与存在时应选用对比色需要相融合时用调和色各构件的色彩要统一和谐&长大桥梁竣工后也就成了该地域的游览地因而对桥头建筑步行道梯壁面路面装#建桥地域的风俗习惯及季节气候的变修绿化及休息场所眺望平台…均应专门考虑∗+&…等小景观化寒冷地区宜暖色炎热地区宜冷色#景观设计的进行方法 成立专门组织色彩与景观设计色彩是视觉印象的三大信息之一通过色桥梁美学与景观设计已成为现代桥梁工程设计中重要的一环尤其彩的美学设计可以大大改善景观钢筋混凝土是修建长大桥梁国外都成立了专门的景观设淡灰色基调显示出朴素沉稳的格调但大面积的单一色彩也缺乏生气而令人感到单调总体印象模糊因此可对塔索梁栏杆等结构进计委员会由桥梁设计专家学者环境工作者建筑师造型艺术家经面人员组成济师……等各方从景观的角度对建桥的各种方案行着色处理日本的淀川新桥主塔的颜色从下进行比较调查论证和确认并参与桥梁工程到上由浅蓝变为深蓝色带的宽度也逐渐变建设的全过程类似桥梁景观设计的公司已在窄生动活泼与背景中的蓝天白云十分融和给人一种擎天之柱的崇高感和清新感公路%卯&年许多国家应运而生法∀运用视觉辅助手段景观比较论证一!9一第Ρ∀期5一Ο上的应不用法在刚度Σ形梁桥等程翔云湖南大学Ρ提要 应用5一Ο法来解决不等高度Σ形截面简支梁桥各主梁刚度差别大长宽比又小时荷载横向分布所带来的误差问题关键词5一Ο法简支Σ形梁桥单宽刚度荷载横向分布前言在公路桥梁的设计 包括加固及拓宽工程了(叮一飞不丁,乙%式1一=“一一8;一了 %!的设计!中常常将∀形截面梁桥两侧纵梁的高度设计得比其中间梁高要大一些或者说刚度#∃要大一些以适应使用经济美观或受力的要求式中各符合意义见文献【&这里不另赘述%当各主梁的刚度差别不太大或者桥跨结构的长宽比远大于例如∀形刚构桥中的挂梁为了立面)!求荷载横向分布系数时按式 %上梁底曲线的协调一致常将其边梁与中间梁是简便可行的然而当上述条件得不到满足做成不等高度的以减轻自重节约污工体积时该方法所带来的误差将十分显著因为横关于不等刚度∀形截面简支梁桥的荷载隔板的高度至多与中间主梁等高这样在外横向分布计算问题在一般教科书中【&都有介%绍其主要方法仍是偏心压力法即∋时桥梁方案的形态色彩等的视觉化是十分荷载作用下中横梁难以满足∃#念∗的近似假定如何解决这个问题乃是本文将要研究审美能力因此要研究桥梁发展史了解时代特征与风土人情博学广识提高判断力必要的如透视图模型等可将实拍桥位自然景色与桥梁方案进行合成剪辑钊作完成预想图利用计算机可以作成相当精巧的图象不美学修养的提高一朝一日不能见效进尽早培养和王明熏陶将其融于自身的品格与素质之同构件不同色彩不同视点进行梦涣组合枯型与色彩配置在景观设计上将发挥根中形成一种潜在意识贯彻于设计工作从而∋作用设计出更新更美流芳百世的桥梁建筑. ,!保证规划设计施工的一贯性长文献日本上木学会构造委员/0)桥梁建设业务分工细容易使总体构思与意图会桥梁美学设计人门 日文!+难以一贯到底易产生隔断不统一不衔接应尽量克服这一点应自始至终树立明确统一的优美造型意识和目标)莱茵哈特著唐寰澄等译校桥梁建筑艺术与造型/00 −!重视培养提高技术人员的创新求美意,−日本海洋架桥调查会桥和景观 日文!//识现代桥梁技术人员仅重视结构设计是不够和不壮桥梁建筑造型与几何桥梁建设//,第)期的还必须具备一定的美学知识美学观念及一)1一公路∃卯2年第)期
