桥梁工程的发展前景十篇

发布时间:2024-04-26 02:04:29

桥梁工程的发展前景篇1

Bim具有可视化性、协调性、可模拟性、可优化性和可出图五大特点[2]。同时,随着Bim技术不断的被引入建筑领域,大大的提升了建筑信息化程度,具有缩短工期、减少工程中各方间的摩擦、降低成本、提高管理效率等优势,带来巨大的经济价值与社会价值。无疑,Bim是近年来对工程建设行业一次重大的技术革命[3]。当下Bim技术已成为国、外学者及建筑行业从业所关切的一个焦点。

1国内外Bim的发展现状

对于大多数学者及建筑行业从业者而言,Bim已经不再是一个陌生的概念,但是对于Bim的研究与运用任然属于一个崭新而前言的领域。但国内、外学者及建筑行业从业者也对Bim开展了相当的探索、研究和运用。

对Bim在实际工程运用的探索中,我国已经取得较为丰硕的成果。在一批具有代表性的建筑中,都可以看到Bim的身影,如北京奥运会水立方、南京青奥会议中心、上海中心大厦等。同时国家层面也对Bim有相当的兴趣及关注,首先Bim已经成为“十一五”国家科技支撑计划重点项目,而在《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中9次提到Bim技术[4],明确将Bim技术列为未来中国建筑行业发展的方向,同时住建部编制的建筑业“十二五”规划明确提出要推进Bim协同工作等技术应用。

自2003年Bim概念提出以来,英美等发达国家便开始着手相关理论及应用的研究。近年还创立了相关的Bim标准,并强制所有大型项目必须具有Bim方案才能投标和建设,并以此作为政策向导推进Bim在建筑行业的发展。同时这些国家通过鼓励将Bim应用到实际工程中去,完善Bim的应用方案,挖掘Bim的价值(如工程成本、时间减少,协同性增加,以及nD虚拟化和碰撞检测来减少失误等),从而获得巨大的价值,并以此作为Bim的市场驱动力,使得Bim在这些国家的发展走上了良性循环。

尽管我国对Bim高度重视,同时拥有全球最大的建筑市场,但Bim的技术理论与实践研究与欧美发达国家相比仍然处于落后位置,缺乏大量的应用反馈及相关的规范以。同时,国内外对于Bim的探索主要围绕在房建领域,在公路行业的发展相对滞后,而针对信息化桥梁方面的认识则更加不足。

2Bim的运用平台

目前有一种对于Bim片面的认识,认为Bim只是最终只是一个或多个软件的协同作业。这种理解有明显是错误的,但Bim的核心是基于该技术的建筑工程应用软件却是不可否认的。

基于目前具有国际和行业影响力并应用与中国市场的Bim软件共有三十余款,现在市场上主流的Bim平台主要有autodeskRevit,Bentleyarchitecture,archiCaD,teklaBimsight等。这些软件大多能支持3D参数化、模块化设计,协同工作和有效信息传递,并且通过软件接口之间的兼容,Bim工具能够跟其他软件协同工作,例如autodeskRevit能够将模型导入RoBot进行结构分析,也可以与navisworks交互实现4D进程模拟和冲突检测。

3Bim在桥梁工程中的运用

桥梁作为一种特殊的结构,具有工程造价高和社会作用大的特点,需要高水平的设计、施工及维护,现代桥梁大跨、复杂,高强轻质等特征也对建筑和结构工程师提出了更高的要求和挑战。因此,将Bim技术引入到桥梁工程中,实现桥梁在整个生命周期的生产信息化极为迫切。通过信息化的工作平台和生产模式,能有效提高桥梁设计施工效率和协作,降低冲突,实现精确的多维模拟。

目前,大多数桥梁的设计,建设和运营维护仍然是基于2DCaD系统[5],每个生产流程都是几乎分离的,无法有效交互共享的数据,导致大量时间和资源消耗。由于不同部门间缺乏有效的沟通,变更的几率也会升高。而解决这些问题正是行业赋予Bim的使命。

近年来,不少先进的工程公司尝试将Bim应用到桥梁工程中。例如,2003年,芬兰工程师成功利用3D建模的方法设计了一座简支板桥,并利用3D镭射扫描技术控制桥梁的施工精度[6];2011年,韩国的研究人员成功利用Bim对一座钢桥进行了4D施工模拟和冲突检测,通过对整体进程的智能化分析提出了更好的施工方案[7]。

4总结与展望

由此可见,Bim技术将是今后建筑及制造行业发展的趋势。无论是对现有桥梁的运营管理,还是对未来桥梁的规划、设计、施工及运营的全生命周期管理,Bim技术都将产生巨大的经济效应与社会价值。

[参考文献]

[1]邹阳.桥梁信息模型(Brim)在设计与施工阶段的实施框架研究.[硕士论文],重庆:重庆交通大学,2014.

[2]何关培.“Bim”究竟是什么[J].土木建筑工程信息技术,2010,2(3).

[3]龙文志.建筑业应尽快推行建筑信息模型(Bim)技术[J].建筑技术,2011,42(01).

[4]李云贵.国内外Bim标准技术准则[J].中国建设信息,2012,(02).

[5]Kaner,i.,Sacks,R.,Kassian,w.,etc.CasestudiesofBimadoptionforprecastconcretedesignbymid-sizedstructuralengineeringfirms.initcon:2008.

桥梁工程的发展前景篇2

摘要:桥梁景观设计是我国物质文明的高度发展所引发的精神追求。因此各级政府均将桥梁景观的建设作为一种反映城市特色、体现地域文化、展示时代风貌的精神文明建设活动加以倡导与推崇,这为桥梁景观设计提供了广阔空间,同时也对桥梁设计提出了新的要求。桥梁设计部门应加强景观方面的人才与技术准备。

关键词:城市桥梁景观设计方法步骤

桥梁景观设计是我国经济持续高速发展条件下对桥梁环境品质提出的更高要求,究其实质则是物质文明的高度发展所引发的精神追求。因此各级政府均将桥梁景观的建设作为一种反映城市特色、体现地域文化、展示时代风貌的精神文明建设活动加以倡导与推崇,这为桥梁景观设计提供了广阔空间,同时也对桥梁设计提出了新的要求。桥梁设计部门应加强景观方面的人才与技术准备,一则为顺应时代潮流,另外也是为与国际接轨使我们的桥梁设计走向世界。

1桥梁景观的技术美学特性

桥梁景观设计必须符合桥梁功能、技术、经济要求,并以此为原则对景观构成元素进行美学调整。如桥型的美学比选,桥体结构部件的比例调整,桥梁选线与城市或大地景观尺度的和谐,桥梁的防护涂装在城市整体色彩中的感觉等。桥梁景观的这种以功用与技术为重的特点即为其技术美学特性。但当景观价值有明显优势而功能得以满足、技术也可行的情况下,有时经济因素还可向后靠。如风景区的桥梁或城市结构要害之桥梁等。因此桥梁景观设计的某些关联域在不同的环境条件下其位次会有不同。

2桥梁设计的基本准则

2.1良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。在结构设计中,无论多么完美的结构计算都无法弥补经结构构思而形成的结构方案中的不足,相反,良好的结构方案却能够部分弥补结构计算中的不足。由此可见结构构思的重要性。

2.2功能决定结构。桥梁的跨越功能是桥梁最基本的功能之一,桥梁的跨越功能决定了桥梁必须有桥跨结构,而为了支承桥跨结构,必须有支承结构。桥梁要使其上的车辆或行人等安全、舒适地通过,桥梁须能承受车辆、行人等荷载,且不产生过大的变形而影响使用。

2.3桥梁不能为绝对的美学而景观。桥梁首先是解决通行功能并在技术可能与经济之间优化,这是桥梁设计规范的基本要求。桥梁景观设计是对桥梁及引道在满足功能、技术、经济的前提下进行景观尺度、景观生态、景观文化及美学方面的综合考虑与优化设计。

2.4从大处着眼,使桥梁与周围环境相协调。桥梁景观设计的核心就是要与周边环境和谐、融入自然,既显示桥梁本身的美而又不独善其身。要想获得好的作品,就应从实际出发,量体裁衣,灵活、准确地运用造型法则,精心构思桥梁造型、合理安排桥梁的轮廓空间组合,既要简单又要明确。

2.5于细微处入手,注意其附属结构与桥梁的协调统一。桥梁的主要功能是提供通行,其次是供作鉴赏。桥梁附属结构则为桥梁主体的通行能力与景观价值增光添彩、锦上添花。如栏杆的主要功能是保证安全,这是美感的前提和先决条件。在满足安全、经济耐久、施工方便、工序简单、便于更换的前提下,其靓丽的颜色和优美的线性无疑会让人眼前一亮。

3桥梁景观设计内容

3.1景观本体的形式美。这是历来就受各方面关注的领域,如桥梁、引道的水平及竖向线形的美学设计;桥型的美学比选;各种结构部件的比例调整;相关的桥塔或桥头堡或桥亭或收费站的建筑设计等。

3.2桥梁及引道的景观设计。这是随人们对生态环境日益关注而新出现的内容,如桥梁及引道的软、硬质景观设计;桥梁整体色彩设计;桥梁选址与环境景观尺度的和谐与调整;护坡工程的美学与环保;桥梁建设与水体环境景观的复原;桥梁夜景观设计等。

3.3观景系统。该系统又可分成观桥系统与桥面观景系统,其内容根据桥梁的重要性或有取舍。如观桥系统的布点及视线分析;人桥亲和的观赏处及流线设计;桥面观景的流线及视线分析等。

4桥梁景观设计方法步骤

首先便是桥梁景观的规划,其次才是景观的深化设计。桥梁景观规划应对景观环境进行分析提出桥址设想;对桥梁区位进行分析提出桥梁的景观定位;并根据景观定位进行景观空间布局;此外还有配套建筑的规划及桥梁夜景观的分区与分级等。桥梁景观规划目的是对景观有统一部署,以更好地反映桥梁的特性。桥梁景观规划应与桥梁可行性研究报告同步,待可研通过有关部门评审后再作景观深化设计。

5桥梁景观设计现状及问题

5.1桥梁景观设计存在一些误区。其一是桥梁景观“包装”式设计方法。在社会或桥梁设计界有这么一种传统认识,即桥梁设计就是结构设计,景观设计仅仅是对桥梁设计后的包装。这种将桥梁设计与桥梁景观设计脱节的做法是一种误区。桥梁景观设计要早期介入,建筑师应在桥位的勘测阶段便介入到设计工作中,并对桥梁、调治构造物、引道路堤、引道线型进行综合思量使之成为有机整体。另外建筑师还应对桥位方案从政治、经济、技术、环保上进行多方面比较,从景观高度提出桥型设想,或对结构专业提出的桥型方案进行景观论证,以便作为决策或方案深化的依据。

另一种桥梁景观设计的误区便是“伪桥型”现象。有些部门盲目追求“时代风尚”,将梁板结构的桥附加上悬索拱,使桥梁外观感觉与桥梁实际结构完全不符。这种情况若出现在建成后的桥梁景观更新中情有可愿,然而有些桥梁设计者为迎合社会风尚,使“伪桥型”变成一种设计。这种违背桥梁设计基本原则的设计方法是桥梁景观设计上的另一种误区。

5.2由于我国桥梁设计以功用为主导的传统,专业设计部门中建筑师拥有量的不足,建筑师在其中并未发挥出应有作用,使桥梁景观设计工作的开展受到制约,也使桥梁景观设计工作跟不上社会的要求。

5.3设计思路狭窄,模仿较多,自主创新设计意识较弱。有时设计周期过短,为了赶时间,就要生搬硬套,很少进行创新和论证。

桥梁工程的发展前景篇3

【关键词】桥梁景观设计

中图分类号:tU997文献标识码:a文章编号:

前言

桥梁是城市建设中人们智慧和科技的结晶,我国在桥梁的建设上有着悠久的历史,并以赵州桥闻名于世,代表着我国的灿烂文化。桥梁作为造型建筑,也应是一件艺术品,是人类文明的象征,受经济条件和认识水平的制约,当前我国交通建设大多停留在实用阶段,对景观的重视还远远未达到应有的高度,许多人一提到景观,以为就是单纯的绿化,更多的人在建筑设计初期并没有融入景观的意识。生活急切地呼唤着艺术,文化素质不断提高的人们纷纷把目光投向更高层次的精神世界,对桥梁的文化性、艺术性提出了更高的要求。

一、桥梁景观设计的概念

桥梁景观英文为Bridgescape,该词最早出现于美国桥梁景观设计师FrederickGottemoeller的《Bridgescape-theartofdesigningbridges》一书中。Gottemoeller将桥梁景观分解成线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计、装饰设计等六大部分,他还对桥梁景观设计中符号学运用、历史文化表达、及技术美学特性等方面的设计刨作进行了阐述,力图使桥梁功能、美学、文化与技术达到统一。桥梁景观设计是指根据建设单位所制定的桥梁景观建设标难和要求、景观开发利用目标和要求、地区规划及环境保护和环境建设规划等,结合桥型特点、交通特点及桥位周边环境的自然地理风貌特点、地形地质地物特点、人文特点,在桥梁结构设计方案的基础上,按照美学原则对桥梁及其周边环境进行的景观创造和景观资源开发。总之,桥梁景观表现出桥梁设计的两个不同内容:桥梁本身及桥梁所处之环境。

二、我国桥梁景观设计的现状及问题

我国桥梁景观设计历来受到政府及老一辈桥梁学家的关注。早在50年代,围绕武汉长江大桥的景观设计就曾发动过包括建筑师、艺术家与桥梁工程师等在内的设计专班对其桥型、桥塔、桥两侧观景台以及硬质景观元素诸如桥栏、灯具、雕塑等进行过反复的比较分析,直至今天,武汉长江大桥仍以其独特的景观、耐人寻味的细部、完整优美的桥姿成为武汉城市景观的一大标志。改革开放至本世纪初的20年,我国先后建成永久性公路桥梁22.4万座。如此众多的桥梁,理应为景观设计提供广阔舞台。然而,桥梁建设的功用传统往往使人们忽视了景观亦或对景观心有余而力不足。90年代末,厦门高格路桥景观设计研究中心设计的厦门海沧大桥被认为是桥梁全面引入景观及环境美化设计的先驱。此后,该公司承担的武汉军山大桥、京珠高速公路的湖北段桥梁以及宜昌夷陵长江大桥等工程将景观规划与设计工作推向了一个新的发展阶段。从建成桥梁的总体效果看,经景观设计后的桥梁有更好的观感,更少的遗憾。我国桥梁设计的建筑师在五六十年代曾为桥梁的景观建设发挥过重要作用。

改革开放后,桥梁建设活动急剧增加,桥梁设计部门的建筑师由于数量不足,景观设计工作受到制约,致使桥梁景观跟不上社会的要求。桥梁的地标意义,桥梁对社会主义两个文明建设的影响及桥梁作为基础配套设施对经济的作用,使社会各界对桥梁景观的营造更为倾情,这是社会意识超前的必然结果。

国外或我国的港澳地区桥梁设计一般均有工程师与建筑师协同参与,如香港特区路政署为征集昂船洲大桥设计方案而举办的国际性桥梁设计竞赛,有16支设计队伍踊跃参加,其中便有多位世界知名的桥梁工程师及建筑师。我国的路、桥设计与管理部门应完善机制,鼓励专业设计部门与景观设计单位的联合,以吸纳更多的建筑师、地景师、环境艺术师、雕塑师介入,使桥梁在决策伊始便体现景观与技术、经济、功能的和谐、优化,从而提高景观本体的内在“素质”。

桥梁景观设计还存在一些误区。其一是桥梁景观“包装”式设计方法。在社会或桥梁设计界有这么一种传统认识,即景观设计仅仅是对桥梁设计后的包装。桥梁景观设计应早期介入,建筑师应在桥位的勘测阶段便介入到设计工作中,并对桥梁、调治构造物、引道路堤、引道线型进行综合思量使之成为有机整体。另外建筑师还应对桥位方案从政治、经济、技术、环保上进行多方面比较,从景观高度提出桥型设想,或对结构专业提出的桥型方案进行景观论证,以便作为决策或方案深化的依据。其二是桥梁景观设计上的“伪桥型”现象。这里有建设、管理部门对“时代风尚”的盲目追求,也有桥梁设计者无原则的阿奉。如将梁板结构的桥附加上悬索或拱,使桥梁形式与结构完全不符。

现代的桥梁已不纯粹以满足功能为目的,桥梁巨大的跨度、强烈的形体表现力、超凡的尺度均对城市或大地景观产生影响。桥梁景观设计既要保持对功能、构造技术、形态美学、材料肌理研究的传统,还应对由社会发展而产生的新景观问题保持敏锐的跟踪,这样才能与现代社会对环境品质的更高要求相适应。

三、桥梁景观发展新趋势

1.桥梁的环境景观

Gottemoeller有关桥梁景观设计及其内容的研究着重于桥梁的本体景观。这也代表了我国桥梁界、建筑界对桥梁景观设计的传统认识。桥梁景观与大地或城市景观尺度的和谐研究,桥梁景观对地形、地貌的适合,桥梁景观对文化环境的尊重与共生及桥梁建设对建设地点的自然原生景观的保护等。

2.桥梁的夜景观

桥梁夜景观是照明科学与桥梁艺术的有机结合,是社会物质文明达到一定高度后,人们对城市景观多样化的必然要求,也是社会物质文明与精神文明建设的综合体现。桥梁夜景观拓展了桥梁的景观表达,全天候展示了桥梁魅力,是桥梁空间与时间的延伸。桥梁所处的滨水区域,其广阔的视觉是城市景观的表达重点,桥梁夜景观对于表现城市夜景观的景深与空间层次有重要作用。这是桥梁夜景观被注重的社会原因。桥梁夜景观的设计虽然与建筑夜景观设计有相通之处,但其巨大的体量及带状的格局使夜景观有一些自身的规律。如桥梁夜景观更趋向为一亮带,而桥型艺术高潮处象桥塔、桥台、桥墩等则可形成亮点。这种点,线结合的夜景观格局更能体现桥梁个性与本质美。

3.桥梁景观Ci

Ci是Corporateidentity的缩写,意思是企业形象识别系统。该概念于1905年由德意志制造联盟贝伦斯率先发起,二十世纪八十年代末传入中国。Ci有ml,Bi,Vi三方面组成,狭义的Ci即指Vi,它以各种视觉传播为媒体将企业活动的规范等抽象的语意转换为标志,标准字、标准色等视觉符号,塑造企业独特的视觉形象。在Ci中视觉识别系统是最有传播和感染力的,也易为公众所接受,且具有新奇和整体等特点,Ci发展至今己形成了完备的理论与实践系统,并有许多成功范例。桥梁景观Ci所涉及的内容基本为桥梁学、建筑学、城市设计涵盖,只不过这些内容分散于各专业工种之中。桥梁景观Ci却将分散于各处的影响形象的因素提取、整理并作统一的设计组织,这是其创新之处。因此桥梁景观Ci提出的整合桥梁形象组件的思想对塑造桥梁总体形象具有方法论意义;虽然桥梁景观Ci的操作与实施是桥梁建设与管理中的新课题,但桥梁景观Ci的成果中包含很多可以定型化与量化的因素,这将有助于桥梁景观的管理与实施。

结论

随着桥梁建造技术的日益成熟,人们对桥梁美学及景观的追求也越来越高,桥梁建筑艺术与造型得到了空前发展。桥梁的结构形式在塑造构造物的风格中扮演着重要角色,并对所在地区的环境、景观、历史及文化等都会产生深厚的影响,事实上,桥梁与高楼大厦一样已经城市的主要标志性建筑。因此城市桥梁设计首先应注重建筑造型及景观设计,注重桥梁度城市、公路、和大地的影响,注重桥梁的地标意义,并应吸纳更多懂得桥梁结构规律的建筑师的积极性参与,以便及时对桥梁造型进行符合美学规律的组织与优化。

【参考文献】

桥梁工程的发展前景篇4

本文为中国城市景观规划建设研讨会交流论文

1.桥梁景观学研究的意义

1.1推动景观设计在桥梁建设中的深化与体制化

改革开放二十年,我国建成了22.4万座公路桥梁,但桥梁景观设计还停留在五、六十年代便发展成熟的以桥梁形式美为主导原则的水平。这完全不能适应物质文明大踏步前进的祖国对环境品质的更高要求。具体表现在以下四方面:

第一:国家早在1994年便确定重大工程的环境一票否决制策略,而桥梁景观设计对此无策应。

第二:桥梁景观总是与地景、城市景观相伴生,有时其复合景观意义更大。如悉尼大桥与悉尼歌剧院的景观伴生成为悉尼甚至澳大利亚的标志;武汉长江大桥与与龟蛇两山的景观伴生一直为武汉城市的骄傲等。注重本体景观的传统使我们忽视了景观伴生。

第三:桥梁在城市格局中的战略性地位使其夜景观成为城市亮化的一重要组成。桥梁所处的滨水区域,其广阔的视域是城市景观的表达重点,桥梁夜景观对于表现城市夜景观的景深与空间层次有重要作用。这为传统桥梁景观设计所不包容。

第四:桥梁设计领域的"胖"结构、"瘦"景观现象,不仅使桥梁景观设计的研究偏于沉寂,且有关学科中的一些新方法也得不到结合。

第五:由于桥梁结构技术日新月异的发展,新桥型不断产生,这为桥梁景观学不断注入新鲜血液,也为景观设计创造新的舞台。探索新桥型的景观表达,并使之与地域特色结合,成为桥梁景观学研究的重要方面。

这些均为桥梁景观学研究需要深化的方面,也是桥梁景观设计需体制化的动因。

1.2满足社会对桥梁景观的更高要求

桥梁景观设计跟不上社会的要求,这是因为:

一桥梁的大规模建设不仅意味着要耗费巨额社会资金,还反映出社会物质的频繁互动对空间跨越的要求。桥梁已成为遍布城乡的一道风景线,其景观面貌作为一种现象便与物质文明挂钩,使桥梁景观有物质文明特性。

二桥梁景观因其巨大的体量及独特的造型成为城市居民的骄傲,在蕴涵社会进步与发展的同时还表达出一种对社会制度、人类力量的讴歌。此外桥梁景观还有一种作为地理沟通的意味,亦即所谓"纽带"的战略意义,这使桥梁景观往往成为城市文化的聚焦及城市形象的窗口。也使桥梁景观有精神文明寓意。

三桥梁景观除以其流畅的形态、简约的造型、大空间的跨越产生巨大物质景观的震撼外,历史事件、历史人物的介入或其表现出的人类自我价值的实现又使桥梁横生出文化景观的韵味。

上述诸点使各地政府或投资商对桥梁景观的营造更为倾情,也是社会意识超前的原因。这是桥梁景观设计研究的压力,也是桥梁景观学发展的动力!

1.3塑造有特色的城市景观意义

我国不少城市、乡镇因桥而名。大多城市几乎都有与桥有关的地点、街区或行政区划称谓。这里既有桥梁景观的历史沉积也有现代桥梁景观的功劳。这是桥梁景观对城市的地标作用。无论江河湖海上的水桥、城市立交之旱桥或高速公路互通,他们一般均处在城市或区域的结构要害,这使桥梁对城市或区域形象的塑造有义不容辞的责任。

我国的桥梁之桥型具有强烈的时代特征。如50年代木桥,60一70年代拱桥,80年代梁桥,90年代斜拉桥,20世纪末悬索桥、立交桥。每个时代的桥型高潮均是其结构技术突飞猛进的结果。桥梁结构技术的科技特征及结构技术的不断更新使桥梁景观有深刻的时代烙印。由于桥梁在城市中的战略性地位,其时代特征又会感染城市,从而产生以点击面,一俩拨千斤的作用。

桥梁所跨之处的地理、地貌或城市空间环境均有其特指性,与特指的周边空间环境的配合使桥梁景观有机地溶于环境,也使为人熟知的环境空间与有发展寓意的桥梁景观间蕴生出具有地方性的景观伴生。桥梁与城市的伴生使其复合景观成为标榜城市独特性、唯一性的象征,同时也是桥梁景观地域性的表现。

1.4对桥梁建设提供景观方面的理性决策参考

我国桥梁景观设计还无相应的技术规范,这使桥梁景观的思考缺乏科学依据。在桥梁设计方案的可行性研究中景观仅为结构后的包装或结构关系的美学调整。桥梁景观学研究除力图揭示更多的桥梁景观发展的新趋势,还从政治、经济、技术、环保等方面综合考量以便整理出景观设计原则,使决策或方案深化有据可依。

2.桥梁景观的特点

2.1桥梁景观的技术美学特性

桥梁不能为绝对的美学而景观。其首先是解决通行功能并在技术可能与经济之间优化。这是桥梁设计规范的基本要求。因此桥梁景观设计必须符合桥梁功能、技术、经济要求,并以此为原则对景观构成元素进行美学调整。如桥型的美学比选,桥体结构部件的比例调整,桥梁选线与城市或大地景观尺度的和谐,桥梁的防护涂装与城市整体色彩中的联系等。桥梁景观的这种以功用与技术为重的特点即为其技术美学特性。但当景观价值有明显优势而功能得以满足、技术也可行的情况下,有时经济因素还可向后靠。如风景区的桥梁或城市结构要害之桥梁等。因此桥梁景观设计的某些关联域在不同的环境条件下其位次会有不同。

2.2桥梁景观的时代性

如前所述,我国的桥梁之桥型具有强烈的时代特征。时代性有一层重要含义既是"新",如新事物、新发展、新现象、新景观、新知识、新文化、新科技等均可表达出时代寓意。桥梁结构技术的科技特征及结构技术的不断更新是使桥梁景观产生深刻时代烙印的主导因素。由于桥梁在城市中的战略性地位,使桥梁景观成为城市中的视觉识别要点,这就使桥梁景观对时代的表述延伸至城市。因此把握好桥梁景观的这种特点并恰如其分在城市中发挥是我们在桥梁景观设计中需要重视的问题。

2.3桥梁景观的地域性

桥梁的空间跨越使交通立体化,而桥梁所跨之处的地理、地貌或城市空间环境均有其特指性,桥梁与特定地点的地形、地貌配合成为桥梁景观设计需重点考虑的方面。与特指的周边空间环境的配合使桥梁景观有机地溶于环境,也使为人熟知的环境空间与有发展寓意的桥梁景观间蕴生出具有地方性的景观更新意义,景观更新中的继承与发展是其地标作用的深层次原因。桥梁与城市的伴生使其复合景观成为标榜城市独特性、唯一性的象征,象延安大桥与宝塔山、布鲁克林桥与曼哈顿,这也是桥梁景观地域性的表现。

3.国内外发展状况

我国桥梁景观设计历来受到政府及老一辈桥梁学家的关注。早在五十年代,围绕武汉长江大桥的景观建设就曾发动建筑师、艺术家与桥梁工程师为一体的设计专班对其桥型、桥塔、桥两侧观景台以及硬质景观元素如桥栏、灯具、雕塑等进行反复比较设计,直至今天武汉长江大桥还以其独特的景观、耐人寻味的细部、完整优美的桥姿成为武汉的一大景观与城市标志。

自改革开放至本世纪初的20年,我国建成永久性公路桥梁22.4万座。如此众多的桥梁,理应为景观设计提供广阔舞台。然而桥梁建设的功用传统使人们忽视了景观或是对景观心有余而力不足。九十年代末,厦门高格路桥景观设计研究中心设计的厦门海沧大桥被认为是桥梁全面引入景观及环境美化设计的先驱。其后该公司又相续承担了武汉军山大桥、京珠高速公路的湖北段桥梁及互通,宜昌夷陵长江大桥,宁波杭州湾大桥等的景观规划与设计工作。从建成桥梁的总体效果看,经景观设计后的桥梁确实是有更好的观感,更少的遗憾。厦门高格路桥景观设计研究中心对推动我国桥梁景观设计的发展功不可没。

我国桥梁设计部门的建筑师在五、六十年代曾为桥梁的景观建设发挥重要作用。改革开放后,桥梁建设活动急剧增加,桥梁设计部门的建筑师由于数量不足,使景观设计工作受到制约,也使桥梁景观跟不上社会的要求。桥梁的地标意义,桥梁对社会主义两个文明建设的影响及桥梁作为基础设施配套对经济的作用使各地政府或投资商对桥梁景观的营造更为倾情,这是社会意识超前的主要原因。

国外或我国的港澳地区其桥梁设计一般均有工程师与建筑师协同参与,象前两年香港特区路政署为征集昂船洲大桥设计方案而举办的国际性桥梁设计比赛,有十六支设计队伍踊跃参加,其中便有多位世界知名的桥梁工程师及建筑师。世界级建筑大师巴西尼迈耶就对桥梁艺术独有情钟,其晚年曾积极参与亚马逊河流的桥梁景观设计。我国的路、桥设计与管理部门应完善机制,鼓励专业设计部门与景观设计单位的联合,以吸纳更多的建筑师、地景师、环境艺术师、雕塑师介入,使桥梁在决策伊始便体现景观与技术、经济、功能的和谐、优化,从而提高景观本体的内在"素质"。

桥梁景观设计还存在一些误区。其一是桥梁景观"包装"式设计方法。在社会或桥梁设计界有这幺一种传统认识,景观设计仅仅是对桥梁设计后的包装。这种将桥梁设计与桥梁景观设计脱节的做法是一种误区。桥梁景观设计要早期介入,建筑师应在桥位的勘测阶段便介入到设计工作中,并对桥梁、调治构造物、引道路堤、引道线型进行综合思量使之成为有机整体。另外建筑师还应对桥位方案从政治、经济、技术、环保上进行多方面比较,从景观高度提出桥型设想,或对结构专业提出的桥型方案进行景观论证,以便作为决策或方案深化的依据。

其二是桥梁景观设计上的"伪桥型"现象。这里有建设、管理部门对"时代风尚"的盲目追求,也有桥梁设计者无原则的阿奉。如将梁板结构的桥附加上悬索或拱,使桥梁形式与结构完全不符。这种违背桥梁设计基本原则的设计方法是桥梁景观设计上的另一种误区。

其三是将桥梁景观设计当作桥梁工程的设计表达工具。桥梁景观设计在某些设计单位眼里仅仅是工程效果图或三维模拟,是工程投标的包装。工程中标后就将景观忘之九霄,这对业主、对人民是一种不负责的态度,也反映某些设计部门对桥梁景观设计的肤浅认识。桥梁景观的实施有很多技术配合,它存在着实施的可行性问题,还存在着实施的经济性与目标、效果的优选问题。桥梁景观学的设计研究不仅要"关心自己",还要"关心别人",这便是我们上文提及的环境景观问题,这里更需要城市规划学科、环境学科的相关知识与技术。

现代的桥梁已不纯粹以满足功能为目的,桥梁巨大的跨度、强烈的形体表现力、超凡的尺度均对城市或大地景观产生影响。桥梁景观设计既要保持对功能、构造技术、形态美学、材料肌理研究的传统,还应针对随社会发展而产生的新景观问题保持敏锐的跟踪,这样才能与朝气蓬勃的祖国对环境品质的更高要求相适应。

桥梁景观英文为Bridgescape,该词最早出现于美国桥梁景观设计师FrederickGottemoeller的《Bridgescape--theartofdesigningbridges》一书中。Gottemoeller将桥梁景观分解成线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计、装饰设计等六大部分。Gottemoeller还对桥梁景观设计中符号学运用、历史文化表达、及技术美学特性等方面的设计创作进行了阐述,力图使桥梁功能、美学、文化与技术达到统一。

Gottemoeller有关桥梁景观设计及其内容的研究着重于桥梁的本体景观。这既是西方发达国家桥梁设计的传统,也与我国桥梁界、建筑界在上世纪五、六十年代就发展成熟的桥梁建筑设计的认识一致。然而桥梁不是孤立于环境,其景观总是与地景、城市景观相伴生,有时其复合景观意义更大。因此桥梁的环境景观理应成为桥梁景观设计与研究的重要方面。注重桥梁与周边的文化及自然环境的和谐是桥梁景观设计与传统的桥梁建筑设计的本质不同。

二十世纪末是我国环境意识觉醒的时代。随我国国民经济的持续高速发展,土地的漠化、黄河断流、水源污染、长江洪水及城市建设对历史文化环境的破坏等一系列问题使我们认识到人类在自我价值实现的同时还应与环境和谐。1999年第二十届世界建筑师大会发表的《北京》明确提出了对环境的和谐与尊重应该成为一切建设行为的基本原则。在桥梁景观设计中强调环境景观即是对此大背景的呼应,同时也是保持景观可持续发展的一重要举措。反映到桥梁景观设计中便是桥梁景观与大地或城市景观尺度的和谐研究,桥梁景观对地形、地貌的适合,桥梁景观对文化环境的尊重与共生及桥梁建设对建设地点的自然原生景观的保护等。这些内容均为传统的桥梁建筑学所不包容。

西方发达国家的桥梁设计在桥梁决策过程中受环保及文化尊重的相关法规严格制约,并通过市政管理及建筑师、景观师的参与而得以落实。这使自然环境中的桥梁景观与地景有更多默契,而文化环境中的桥梁景观与城市有更多的和谐。

与我国的桥梁工程界一样,西方国家的桥梁建筑更多认为是结构工程师的杰作,建筑师在其中处于一种默默无闻的地位,这使桥梁景观设计的理论研究与我国一样偏于沉寂。但这并不能否定建筑师对桥梁景观所起的不可或缺的作用。正因建筑师的参与才使桥梁景观有更优美的形象,更少的遗憾。

4.桥梁景观设计的新趋势与新方法

2.1桥梁的环境景观

桥梁景观英文为Bridgescape,按美国桥梁景观学家FrederickGottemoeller的定义为设计桥梁的艺术(theartofdesigningbridges)。Gottemoeller将桥梁景观分解成线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计、装饰设计等六大部分。Gottemoeller还对桥梁景观设计中符号学运用、历史文化表达、及技术美学特性等方面的设计创作进行了阐述,力图使桥梁功能、美学、文化与技术达到统一。

Gottemoeller有关桥梁景观设计及其内容的研究着重于桥梁的本体景观。这也代表了我国桥梁界、建筑界对桥梁景观设计的传统认识。

二十世纪末是我国环境意识觉醒的时代。随我国国民经济的持续高速发展,土地的漠化、黄河断流、水源污染、长江洪水及城市建设对历史文化环境的破坏等一系列问题使我们认识到人类在自我价值实现的同时还应与环境和谐。1999年第二十届世界建筑师大会发表的《北京》明确提出了对环境的和谐与尊重应该成为一切建设行为的基本原则。在桥梁景观设计中强调环境景观即是对此大背景的呼应,同时也是保持景观可持续发展的一重要举措。反映到桥梁景观设计中便是桥梁景观与大地或城市景观尺度的和谐研究,桥梁景观对地形、地貌的适合,桥梁景观对文化环境的尊重与共生及桥梁建设对建设地点的自然原生景观的保护等。这些内容均为传统的桥梁景观学所不包容。

2.2桥梁的夜景观

桥梁夜景观与桥梁交通照明有本质区别,当然我们不能否认功能照明对夜景观有一定作用。可以说桥梁夜景观是照明科学与桥梁艺术的有机结合,是社会物质文明达到一定高度后,人们对城市景观多样化的必然要求,也是社会物质文明与精神文明建设的综合体现。桥梁夜景观拓展了桥梁的景观表达,全天候展示了桥梁魅力,是桥梁空间与时间的延伸。

桥梁夜景观的提出有两个大背景,其一是二十世纪九十年代中我国电力资源由"贫困"向"富裕"的发展,这是其物质基础。其二是桥梁在城市格局中的战略性地位使桥梁夜景观成为城市亮化的一重要组成。桥梁所处的滨水区域,其广阔的视域是城市景观的表达重点,桥梁夜景观对于表现城市夜景观的景深与空间层次有重要作用。这是桥梁夜景观被注重的社会原因。

桥梁夜景观的设计虽然与建筑夜景观设计有相通之处,但其巨大的体量及带状的格局使夜景观有一些自身的规律。如桥梁夜景观更趋向为一亮带,而桥型艺术高潮处象桥塔、桥台、桥墩等则可形成亮点。这种点、线结合的夜景观格局更能体现桥梁个性与本质美。笔者见过不少桥梁其桥体通亮,光照均匀配置,这不仅消蚀了桥梁鲜明的空间、体积,同时还浪费了能源。

桥梁夜景观其灯光、灯色不仅有软质景观特点,其灯具还是桥面重要的硬质景观构成,灯具造型所传达的信息还可能是桥梁景观理念表达的一重要方面。如具有地域风格的灯具造型,可反映桥梁景观中对文化的追求等。现代的建筑夜景观设计提出了建筑与灯具一体化的概念,桥梁夜景观亦应如此。无论是观赏型的灯具如路灯,还是隐蔽型的如泛光灯均应在桥梁设计之始便有所考虑,并与桥梁景观成为一整体,以避免桥梁完成后灯具成为景观的负担。

2.3桥梁景观Ci

Ci是Corporateidentity的缩写,意即是企业形象识别系统。该概念于1905年由德意志制造联盟贝伦斯率先发轫;二十世纪八十年代末传入中国。Ci有mi(理念识别--mindidentity)、Bi(行为识别--Behaviouridentity)、Vi(视觉识别--Visualidentity)三方面组成。狭义的Ci即指Vi,它以各种视觉传播为媒体将企业活动的规范等抽象的语意转换为标志、标准字、标准色等视觉符号,塑造企业独特的视觉形象。在Ci中视觉识别系统设计是最有传播和感染力的,也易为公众所接受,且具有新奇和整体等特点。Ci发展至今已形成了完备的理论与实践系统,并有许多成功的范例。

1995年在长沙举行的"首届中国Ci战略高级研讨会"上,"城市Ci"即城市形象工程战略的概念由经济学家孟宪忠、中国型Ci学者贺懋华两位先生提出。其目标在于发动城市的一切积极有效资源,设定和传播完整的城市形象[1]。我国Ci战略倡导者钟健夫先生随后提出Ci之C,不只是企业Corporate,同时应代表国家Country,城市City,社区Community等。该概念延伸到城市景观元素的组织即为"城市Ci"。城市Ci是将Ci的一整套方法与理论嫁接于城市规划与设计中,全称为城市形象识别系统。笔者以为桥梁景观元素也可运用城市Ci的景观组织与设计方法,以形成完整统一的视觉形象。

桥梁景观Ci与城市Ci一样需有以下几个步骤。首先是慎重处理桥梁形象的定位;第二步就是依据形象定位及分析得出的概念进行图式化处理;第三对桥梁的标志性组件依据上述结果进行设计;第四确定桥梁景观的标志色;第五桥梁景观元素的Ci设计。下面给予简述。

形象定位:包括城市精神、市民行为准则、城市发展战略目标等,从中形成桥梁景观理念。

标志物与标志图案:包括标志物与标志图案的多样化比较设计;根据桥梁尺度确定的标志物及图案的尺寸要求;标志物与标志图案的适合纹样设计等(可考虑方形适合、圆形适合甚至椭圆形等不同的类型)。桥梁标志物可以是桥塔、桥台、桥头堡或其他对桥梁有景观制高作用的构件。

标志色:可沿用城市标志色,也可根据城市的环境、文化确定标志色,选用的色彩应有一个量化标准,并要与标志物与图案纹样的色彩设计配合,同时还应与桥梁防腐涂装结合。

桥梁景观元素的Ci设计:包括桥梁附属的花坛、座椅、栏杆、广告牌、电话亭、公交车站、人行天桥、垃圾桶、指示标牌及灯具等元素,也包含地面铺装、窖井盖板、建筑小品等。其设计要以标志色为统一,以标志图案为特征。城市景观元素可采用举证式的设计方法。

绿化:包括骨干树种的选取、绿化造型图案设计;

亮化:包括灯色的分区以及亮点分级。

桥梁景观Ci所涉及的内容基本为桥梁学、建筑学、城市设计涵盖,只不过这些内容分散于各专业工种之中。桥梁景观Ci却将分散于各处的影响形象的因素提取、整理并作统一的设计组织,这是其创新之处。因此桥梁景观Ci提出的整合桥梁形象组件的思想对塑造桥梁总体形象具有方法论意义;虽然桥梁景观Ci的操作与实施是桥梁建设与管理中的新课题,但桥梁景观Ci的成果中包含很多可以定型化与量化的因素,这将有助于桥梁景观的管理与实施。

[参考文献]

1.唐寰澄《桥》铁道出版社1981。2

2.唐寰澄《桥梁美的哲学》铁道出版社2000

3.唐寰澄《人间万古彩虹飞》铁道出版社2000

4.樊凡《桥梁美学》人民交通出版社1987

5.弗里茨-莱昂哈特《桥梁建筑艺术与造型》人民交通出版社1988

6.JtJ062-91公路桥位勘测设计规范

7.JtJ021-89公路桥涵设计规范

8.吴良镛,城市特色美的认知,《城市环境美学研究》,中国社会出版社1991

8.万敏,郑加华,城市Ci,《城市规划》,2001,10第165期

9.王锦燧中国照明学会2000年工作总结《照明工程学报》2001,1第12卷

10.Richardt.t.Forman,michelGoden,张启德译,《景观生态学》,台北,田园城市文化事业有限公司,1994,11

11西班牙的桥,《世界建筑》,2001,11

12.FrederickGottemoeller,Bridgescape:theartofDesigningBridges:Johnwiley&Sons,inc.1998.

13.Henrypetroski,engineersofDreams:GreatBridgeBuildersandtheSpanningofamerica,VintageBooksUSa,1996.

14.DarlRastorfer,SixBridges:theLegacyofothmarH.ammann,YaleUniversitypress,2000.

桥梁工程的发展前景篇5

一、公路桥梁在交通中的地位

建立四通八达的现代化交通网,大力发展交通运输事业,对于发展国民经济,加强全国各族人民的团结,促进文化交流和巩固国防等方面,都具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中,为了跨越各种障碍,必须修建各种类型桥梁和涵洞,因此桥涵是交通线中的重要组成部分,而且是保证全线早日通车的关键。在经济上,桥梁和涵洞的造价一般来说平均占公路总造价的10%~20%。在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代战争中,它具有非常重要的地位。自二十世纪中叶以来,由于科学技术的进步,工业水平的提高,社会生产力的高速发展,人们对桥梁建设提出了更高的要求。现代高速公路上迂回交叉的立交桥、高架桥和城市高架道路,几十公里长的海湾、海峡大桥,新发展的城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥等,这些新型桥梁不但是规模巨大的工程实体,而且犹如一条地上的彩虹,将城市装扮得格外美丽。综观世界各国的大城市,常以耐人寻味的大桥作为城市的标志与骄傲。因而桥梁建筑已不单纯地被视为交通线上重要的工程实体,而且常作为一个国家科学技术、综合国力的综合体现。

二、公路桥梁建设现状及存在的问题

(一)关于桥梁美学

桥梁是人类最杰出的建筑之一,闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、扬州湾跨海大桥、香港青马大桥,这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品,成为陆地、江河、海洋和天空的景观以及城市标志性建筑。宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与现代化别具一格的悉尼歌剧院融为一体,成为今日悉尼的象征。因此,21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型,重视桥梁美学和景观设计,重视环境保护,达到人文景观同环境景观的完美结合。在20世纪桥梁工程大发展的基础上,描绘21世纪的宏伟蓝图,桥梁建设技术将有更大、更新的发展。桥梁美学应从桥梁的方案设计阶段开始,将美学构思,包括色彩、照明等融入到桥型、桥孔布置、结构造型的设计中。桥型结构力求新颖别致、布局协调紧凑、线条明快,有个性化,并尽量避免对生态环境的破坏。有些桥梁在施工图设计已经结束,桥型结构在既成事实的前提下表面美化工程设计,这种美学设计滞后的状况应该改变。有的地区或有些高速公路上的桥梁,包括立交桥、天桥,桥型结构呆板、笨拙,与环境、地貌的协调不足,存在拓展空间。

(二)关于安全耐久性

桥梁的安全耐久性是桥梁界关注的突出问题。一些桥梁所暴露出的质量缺陷,不同程度地反映出在设计、施工、材料、养护维修、运营管理等方面存在的缺憾和不足:第一,预应力混凝土桥梁的裂缝问题。一些预应力混凝土桥梁,由于梁体裂缝严重、挠度大,危及使用安全,而实施加固,预应力混凝土主梁也有裂缝发生,从根本上讲,应从设计和施工工艺方面采取有效措施。经检查发现,采用传统的压浆工艺,钢束管道内浆体不饱满,钢束严重锈蚀导致有效预应力降低。因此,对于预应力混凝土桥梁,为保证钢束管道压浆质量,塑料波纹管及真空辅助压浆工艺的推广应用不容置疑。有专家提出,预应力混凝土连续刚构桥的跨径不宜过大,跨径在100——200m范围内,矮塔斜拉桥、梁拱组合体系等桥型具有可比性。大跨径斜拉桥主梁的结构型式,应总结已建桥梁的经验,经充分论证比较确定;第二,斜拉桥的拉索。平行镀锌钢丝拉索在我国已应用多年,近几年,无粘结镀锌钢绞线拉索和环氧涂层钢绞线拉索也先后被采用。三种型式的拉索,其构造、防腐、制作安装和实施换索的方式不同。在现有的技术条件下,斜拉桥在百年使用期内,拉索的更换不可避免,但应尽量做到在保证拉索的安全耐久性前提下,换索的次数最少、最方便。目前,我国桥梁界对三种型式拉索的认识还不尽一致,有必要从拉索的性能、安全耐久性、应用效果以及建设、养护维修费的综合经济指标等方面,进行技术经济的进一步研究论证,尽快取得共识;第三,钢桥的桥面铺装和钢结构的防腐。我国以钢箱梁为主梁的悬索桥、斜拉桥,采用的桥面铺装型式较多,有的比较成功,但有的在通车后不久就因损坏而改建。其铺装的设计、材料、工艺问题,应通过研究和试验,尽快解决。对钢箱梁的防腐比较重视,但尽管采用了较先进的防腐技术,严格的养护维修是不可缺的。钢管混凝土拱桥拱肋构件的防腐、拱肋内混凝土脱空问题以及中承式、下承式拱桥吊杆易腐蚀、疲劳问题,应认真对待。

(三)技术创新和工程质量

我国桥梁建设日新月异,设计、施工、科研单位的实力有所增强,水平普遍有所提高,但地区、单位之间并不平衡。我国桥梁技术的总体水平同世界领先水平相比仍存在一定差距,主要表现在理念和设计、材料、工艺技术创新上。用科学发展观和可持续发展的观点审视桥梁的安全耐久性问题,实施桥梁结构的全寿命设计,加强健康监测,适时养护维修,以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益,这一新的理念应在桥梁的设计中得以充分体现。有专家提出,设计者所设计的结构应具有6个特性,即可检、可控、可换、可修、可强及可持续性,以达到在桥梁使用过程中对其构件可检查、可控制、可维修加固。设计是灵魂,施工是关键。在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GpS和遥控技术控制桥梁施工,精心设计、精心施工是建设精品工程的必备条件。

三、总结

总而言之,我国的桥梁建设特别是公路桥梁建设空前繁荣,展望我国公路建设的前景,桥梁新建、改建、加固的任务依然很重。只要坚持技术创新和可持续发展,总结经验,正视不足,认真解决桥梁建设中所存在的问题,我国的桥梁建设技术一定会展现更新、更高的水平。

参考文献:

[1]张前军.浅谈我国公路桥梁的发展趋势[J].科技信息(科学教研),2008,(15).

桥梁工程的发展前景篇6

关键词:桥梁建筑:桥梁景观;桥梁规划;长江大桥:富民桥;杭州湾新城桥梁规划

1 前言

人类最初所建造的桥梁谈不上设计,更谈不上美观,只是为了沟通河两岸的贸易而建造,随着工业文明的发展,随着锻造铁艺的发展,桥梁也成为工业革命的一个历史标记,而钢筋混凝土桥的大量建造将桥梁工程推入了批量化标准化生产的历史漩涡。

长久以来桥梁设计界有这么一种传统认识,建筑景观设计仅仅是对桥梁设计后的包装,装饰,是附加在桥梁结构上的累赘之物,这种将桥梁设计与桥梁建筑景观设计脱节的做法已经落后于时代的发展。桥梁建筑景观设计从本质上是对桥梁的建筑造型的设计,不同规模的桥梁建筑景观设计在整个工程上起到的作用各不相同,无论何种规模的桥梁,建筑师都应较早介入到工程设计当中,并对单体桥梁工程的概况、所处环境、地质地貌、历史文化、线型等早作分析。而群组桥梁的设计,建筑师还应对桥位方案从规划、政治、经济、文化、环保等多方面进行比较,从建筑规划的高度提出桥梁形式的整体设想,同时对结构专业提出的桥梁结构方案进行建筑景观的详细论证,以便作为决策或方案形式的依据。

无论建筑师对桥梁造型怎样的追逐,桥梁本身的结构稳定性,结构体系的合理性,桥梁整体的安全性都是建筑师的造型设计首先要保证的重要因素,正如西方著名学者马可・维特鲁威・波利奥在他的著作《建筑学》一书中所说的一样:“结构需要兼具安全、功能和美观”。这三大要素任何时候都是缺一不可的。以下就是用建筑师的目光来着眼景观桥梁的造型方案的形成过程,用工程实例描述建筑师在景观桥梁的诞生过程中起到的作用。

2 单体桥梁的建筑造型设计

单体桥梁按照规模划分为特大型桥梁、大型桥梁、中型桥梁、小型桥梁:

特大型桥梁:多孔跨径总长大于等于500m;或者单孔跨径大于等于100m。

大型桥梁:多孔跨径总长大于等于100m,小于500m;或者单孔跨径大于等于40m,小于100m;

中型桥梁:多孔跨径总长大于30m,小于100m;或者单孔跨径大于等于20m,小于40m;

小型桥梁:多孔跨径总长大于等于8m,小于等于30m;或者单孔跨径大干等于5m,小于20m;

2.1特大型景观桥梁的造型设计

特大型景观桥梁和大型景观桥梁往往能够成为一个区域的标志性建筑物.赋予城市标志性特征,给人留下深刻的印象。如上海长江大桥(崇明越江通道北港桥梁)工程。桥梁工程本身对于上海的发展而言有着较为重要的作用,因此对于桥梁的整体设计更加要求完美。

上海――一个包容、开放、发达的城市环境,人们需要的是气势宏伟、和谐向上的氛围。因此此项工程的结构工程师团队与建筑师团队在工程投标期间展开了思维火花的碰撞。

首先在道路工程及隧道工程的整体选线基础上,桥梁结构工程师提出了最有利,最经济的基本结构形式,建筑师则从桥梁的立意、可变形态、横纵线形等方面进行构思并最终与结构工程师共同创造出最为理想的桥梁方案。该方案主通航区域的主塔采用双塔双索面斜拉桥,塔身如一笔写下的“人”字,取意“天人合一”,完全符合上海包容,大气的城市面貌及城市精神:引桥部分梁体降低,纵向线形变化顺畅,行车视角丰富.降低疲劳感,节约了造价:平面线形略呈“S”弯使整个桥梁无论任何角度观赏都更加丰富。人字型的桥塔体现出中国传统的天人合一的境界,讲究人与自然的和谐,具有较强的东方中国人的理念。塔的造型与汉字的“人”字有着神似的效果,视觉形象鲜明.个性强,具有很强的视觉的;中击力,给人强烈的印象(图1、图2)。

特大型景观桥梁的建筑造型主要依托于基础结构形式而创造.以结构受力的最优和最合理为前提,建筑师以简练的造型抽象手法打造有新意、美观且融于环境的桥梁形态,并通过对整体线形的优化和掌握呈现完整的特大型景观桥梁。

2.2大型景观桥梁的造型设计

大型景观桥梁是城市景观的中坚力量,近年来全国各大中小城市纷纷建造了一座又一座有特色有代表性的大型景观桥梁。最有代表特色要数天津海河上的一系列景观桥梁。海河上的景观桥争奇斗艳,一桥一景,记述了海河的发展历史,也承载了天津的多元文化氛围,但是也有观点认为,海河跨越城市的中心区域,过分夸张的桥梁造型给拥挤的城市增添了负担,一味追求的一桥一景的变化而忽略了和谐的统一性,比起塞纳河的桥梁略显杂乱,与城市的整体风格并无联系。

无论怎样的观点,不可否认的是海河确实见证了城市景观桥在中国的起步和发展,海河上景观桥的竣工一次又一次证明了中国桥梁工程技术的腾飞。

以海河上的富民桥为例:富民桥北起兰清道,经富民路,跨民安路、海河、台儿庄南路,从大沽南路地铁和快速路高架桥下通过,止于洞庭路,桥梁长340.3m。按照规划,富民桥为机非混行桥,桥宽40m,桥梁设计为单塔空间索面自锚式悬索桥,上层行车,下层行人及非机动车,真正做到以人为本人车分离。

区别于特大型景观桥梁以结构选型为先导的处理方式,大型景观桥梁给建筑师发挥的空间更加广阔。

海河是历代漕运的纽带。追溯历史,定格于古代繁华的天津卫,海河上千帆竞发,万船涌动,“船只”是海河上最活跃的音符。富民桥的设计采用了“船形”的结构造型,提出了一个新颖的独塔自锚式悬索桥方案――“沽水船影”。引人回想昔日天津的繁华.憧憬未来天津的美好。高耸的桥塔象征着帆船的桅杆,挺拔向上,富有希望,均匀布置的缆索由线连成面象征迎风胀起的船帆,鱼肋骨形态的非机动车及人行系统,好像帆船的船身,整体上构成了简约而抽象的帆船形象(图3、图4)。

大型景观桥梁有别于特大型景观桥梁的以结构的基础造型为依托进行造型创意,更多的情况是建筑师可以发挥对造型的直观理解,描绘勾勒出一个基本桥梁形态,抽象简练的提取自然物的形态特征,或利用仿生学的基本原理提炼造型元素,在此基础上与结构工程师沟通协调共同创造一个大型的景观桥梁。

2.3中小型景观桥梁的造型设计

中小型景观桥梁在城市中扮演着承接和点缀的作用,它的造型追求融合的特性,与特大型景观桥梁和大型景观桥梁对城市的重要标志性影响所不同的是中小型景观桥梁要融于城市环境,融于道路景观,融于周边建筑风格.融于河道景观中,它们的形式之美美在大隐隐于市。

中小型景观桥梁会以两种形式出现,一种是单体景观桥梁,这种景观桥梁多出现于已建老城区的桥梁改造或新道路跨河、跨线的建设

当中:另一种则是以群组出现。单体景观桥以上海竹林路张家浜桥为例,张家浜是一条景观河道,连续的滨水空间被桥所分隔,通过沿线的景观桥的建设和改造,使两端的步行道路连通,让人不用穿越跨越张家浜的交通干道,在浦东的市中心通过相对完整的自由的步行、自行车行系统,行成一条绿色的廊道和开敞空间系统,因此竹林路张家浜桥作为此系统中的新增成员景观造型的效果必然重要。

对于市中心的建筑群中穿越的景观桥梁而言,上部构筑的形式应谨慎使用,尽量不增加城市建筑群的视觉拥挤感,以简练的设计语言和表达方式指导景观桥的造型设计。应尽量将视觉的焦点引导至桥梁的侧立面上,竹林路张家浜桥就是利用梁体的变截面造型及墩柱的形态来表达景观造型效果的。

为了融合张家浜河道景观的柔美的效果,桥梁的梁体侧面采用多次截面变化的处理方式,梁体变换的波浪线形如微波荡漾,层次分明,细节丰富;墩柱的造型如钟乳石悬挂的水滴滴入河中,与梁体的波浪成为一体,力求营造“小桥大美”的景观氛围(图5、图6)。

单体景观桥梁的造型总是彰显着自己的风格特征和艺术表现力,是用个体的突出带动周边环境品质的提升。

3 群组景观桥梁的建筑造型设计

群组景观桥梁的设计,建筑师是以规划的高度提出桥梁分布特点、空间组织、造型趋向、色彩控制及道路交通的整体设想。最终完成提升整体形象、倡导空间完整性与关联性、打造城市生态环境的典范、促进周边土地开发建设高品质的良性环境的形成、营造公共空间景观渠道及平台的总体目标。

群组景观桥梁根据区域环境性质也有不同的组织方式。

3.1度假区及公园环境中的桥梁景观设计(以杭州湾新城度假服务区景观桥梁规划为例)

度假区及公园是一个自成一体的景观环境空间,根据区域内的分区特征及景观形式的不同景观桥梁造型的设计也应随之变化,杭州湾新域度假服务区景观桥梁规划以“一湖四河”为主要轴线,从中心景观湖开始向四周扩展研究。桥梁景观设计指导性依据:河域主次的定位、区域功能的定位、建筑风格的定位。

3.1.1中心湖区域

从面积来看,带状中心湖的水域面积占整个水系面积的三分之一。较大水域是环境景观的中心,在区域规划中是规划的重点,景观中心区域人流量较大,支系河道也相对较多。所以桥梁无论是从桥宽还是跨度都应该着重考虑,造型上符合中心景观要求,磅礴大气,并且有一定的标志性造型来呼应周边的景观环境。其次,配合周边运动公园、传统艺术中心、游乐园、湿地高尔夫、高尚住宅区的不同风格,在桥梁造型、装饰等方面应侧重生态自然的整体效果,个别跨度较大的重点桥梁造型宜选择简洁并带有一定上部结构的造型,面对大面积水域上部结构可掩映水中,增添景观的活力和观赏性。其余支系河流上的小桥应该以简单的结构为主,配合生态感偏强的造型装饰(如栏杆、侧立面装饰等)。

3.1.2十一塘横江区域

十一塘横江是本段主要交通河道之一,南临景观中心区域,处在景观轴线的一端,西接湿地公园东临城市板块。河域较宽规划150m河道,除解决车行系统功能外,都有绝佳的观景视点,可考虑人行部分的观景功能局部放大的处理方式。本区域周边涉及到湿地生态科学馆、五星酒店、传统艺术中心、游乐园场地。地块功能、形态,建筑风格都相距甚远。桥梁也可以随着建筑的变化.而各具风格。

3.1.3十塘横江区域

十塘横江是本段主要交通河道之一,是本段重要的景观横轴。是由湿地公园贯穿服务板块、城市板块到达工业板块的重要通道。河域较宽,规划河道150m,河流以北是重要的景观中心,以南则是休闲娱乐用地。十塘横江两侧都以营造生态自然环境为主,生态居住村、主力公园,为市民创建一个良好的居住、休闲、娱乐环境。桥梁也应遵循生态城市的主题,在造型上趋向于简洁、轻薄:在色彩上更倾向于自然、素雅:可在桥梁上安装绿化种植箱,用来点缀出生态、自然的绿色桥梁。

3.1.3八塘横江区域

八塘横江是本段次要交通河道,位于全段景观轴末,相对十一塘横江和十塘横江水面较为狭窄,规划河道宽度为80m。八塘横江以北是高科技园、办公园。桥梁以实用功能为主,桥梁风格应与周边建筑风格保持一致,现代,简洁,时尚,给公司白领一个舒适的办公环境。

沿着湖面路线,可以看到主湖区人口桥。根据它们的位置、功能、周边景观等得出,两座主湖区大跨度桥应是视线中心,桥上构筑物无论在高度还是在体态上要达到醒目这样的标准,以起到标识、景观中心的作用。其余入口桥在纵向视线上避免较大高差。

整块地块功能区域复杂多样,但都以生态城市为核心主题定位。小河桥梁规划也是如此,虽然桥型、大小各不相同,但风格应在区域内达到有机的统一(图7)。

3.2新城中心商服环境中的桥梁景观设计(以杭州湾新城中心湖区景观桥梁规划为例)

南部新城城市板块:杭州湾新城基本城市发展区域,多种类生产生活混合,交杂布置,其重点区域为中心湖区。集时尚、商业、休闲于一体,具有丰富的经济价值和景观价值。该区块内集中景观湖面积较大,建筑风格明显,沿湖有高低错落的天际线,桥梁景观设计上应多方面考虑。桥梁景观设计指导性依据:河域主次的定位、区域功能的定位、建筑风格的定位(图8、图9)。

3.2.1观塘文化中心区域

观塘文化中心区域以观塘文化中心为主要建筑实体,观塘广场和露天剧场为开敞公共空间构成了一组圆形人工岛。临近水岸,滨水为4组高层建筑群,连接岛上与陆地的主要通道为三座人行桥。这三座桥景观要求极高,桥梁一侧为开敞的空间因此桥梁应考虑一些上部结构或装饰性较强的处理方法。观塘文化中心区域是平湖上的重要视觉焦点,中心湖区周边高层建筑都有较好的观景视角,因此湖面上的人行桥与车行桥都将是景观的重要组成元素,人行桥造型较车行桥更为轻巧,可操作性强,行人驻足时间久,更加容易形成标志性景观节点(图10)。

3.2.2观塘中央商务行政区块

观塘中央商务行政区块由行政区块和商务区块两部分构成,商务办公区块内部建筑较高于行政办公区块内建筑。环绕该区块的桥梁应遵循一定的规律选择桥型方案。连接行政办公区和商务办公区的桥梁应考虑平和简洁的现代桥型。桥型创作时应考虑具有相同的元素符号的方案类型,从风格上一条河基本统一。该区域内三条纵向主要交通通道贯穿的桥梁建议造型上统一考虑,道路较宽可考虑上部结构设置于道路中间,桥梁分幅处理。与其他纵向桥梁无上部结构的处理方式形成一定的节奏感。穿插于三条主要通道中间的这四条道路路幅较窄,景观性较弱,在满通功能的基础上适当做景观造型的处理,建议采用三跨过河的形式从路灯和桥梁侧立面的造型上取得新意。连接商

务办公区和居住组团的桥梁应重点考虑使用功能,造型上简洁大方,可在人行道较宽的桥梁上设置廊道遮蔽风雨,普通造型的桥梁上可在栏杆及路灯等附属设施上考虑一定得景观造型,同一条河流上的桥梁造型应有一定的呼应。连接商务区和居住组团的桥梁景观性较弱,商务办公高层具有良好的两侧观桥视角,桥梁造型的景观效果丰富,将会提升商务办公区域的视觉品质(图11)。

3.2.3间水集商业核心区

间水集商业核心区是该地块内大型服务性商业集中区域,通往大型商业区的交通主干道可考虑地标性较强的桥型方案,夜景照明也应突出考虑。问水集商业核心建筑竖向高度并不高,因此该区域内没有直接俯视的观桥角度,相对的几个较高的商务楼对该区域桥梁有一定的俯视效果。从这个角度分析,可以考虑有一定高度的上部结构的桥梁造型。非主要千道上的桥梁造型可汲取主景桥梁的造型元素,进行设计。连接间水集核心商务区和办公区域的道路主要有三条,根据道路宽幅去顶选择桥型桥塔的位置。中间这座桥道路宽可将桥塔至于道路中央,独特的桥塔造型更加突出明快的商业氛围(图12)。

3.2.4塘渊源城市规划馆区块

塘渊源城市规划馆区块只有一座机动车通行桥梁连接栖湖度假酒店区域,该桥位文化氛围浓厚,桥型选择可倾向于规划馆建筑形态相似元素的造型风格(图13)。

3.2.5栖湖度假酒店及迎湖生态景观区

栖湖度假酒店及迎湖生态景观区面向湖面一侧由木栈桥连接起一条狭长的滨水景观步道.分别由陆地向步道放射状布置伸向水面的亲水平台。这类行人或自行车通行的木栈桥应追求材料的质朴感觉。还造型于自然,取材料与自然。度假酒店及迎湖生态景观区面向湖面一侧视野开阔,环境雅致,栈桥的应隐于环境之中。此处桥梁的属性变成单纯的通过空间和观景平台(图14)。

3.2.6湾里头巷及新堤中央公园区块

湾里头巷及新堤中央公园区块配合民俗景观村,和中央公园的主题性风格,配以朴素带有乡村风格的人行桥即可衬托出周围环境的安逸,又能满足整个区域的景观系统的完整。整个区域视线上略显复杂,从多个角度可以观桥,桥梁的所处位置也是观赏周围景观的绝好视角,跨越湖中岛屿连接两侧陆地的车型桥也是湖景的视觉中心,因此桥梁的选型也应尤为慎重,面对开阔湖面的水域,有一定上部构造的桥型也可尝试,并能形成标志性的重要景点。民俗景观村中央的人行桥梁,可选用具有趣味性的九曲桥,配以带有乡村风格的元素,满足整个区域的景观系统的完整(图15)。

3.3大型居住社区环境中的桥梁景观设计(以鲁汇港浦江镇大型居住社区景观桥梁规划为例)

大型社区,由于水系以及道路交通组织的繁多,形成了一定数量的桥梁,这些桥通常跨进组合不大,以小三跨梁桥结构为主,桥梁的纵曲线坡度不大,桥面平缓。

从规划角度人手对桥梁景观进行由整体到局部的设计。现将这种设计思路总结为“以体到点、以面到点、以线到点”,简称为“三点式”设计思路。这三点设计思路来源于影响社区桥梁景观的三个重要因素,即建筑风格、功能区域以及河道水系。

“以体到点”――建筑风格决定桥梁风格

大型社区在规划中都会有自己的建筑设计风格,风格多种多样常见的有古典欧式风、现代简约风、中国分、地中海风、东南亚海滨风等等。桥梁是社区公共建筑之一.因此,桥梁设计也要体现出该社区的建筑风格,这样桥梁景观才能与社区建筑融于一体。

“以面到点”――功能区域突显桥梁特征

大型社区内配套齐全,学校、商业、休闲、运动版块应有尽有。分布在不同功能版块内的桥梁应该体现出所处版块的特征。桥梁可以在细节上(如桥栏杆,桥灯,桥铺装,桥头堡等)体现出该区域的特征。例如,商业版块的桥梁可以从增加栏杆的灯柱照明,桥梁铺装图案现代等手段来体现;学校版块的桥梁可以在栏杆或桥名牌处体现出书本等书卷气质;休闲版块的桥梁可以在桥面设计出挑平台供行人休憩。

“以线到点”――水系主次体现桥梁规模

大型社区内从功能上路网交通便捷.从景观规划上也会有水系河道的设计。各河道也可根据其河道的规划以及在社区所处的地理位置定义出河道的主次关系。将河道水系比拟成“线”,从线出发分析河道的主次关系,在主河道上的桥梁其景观也相对比次河道上的桥梁景观重要,依次推出桥梁的景观重要性排序,这样社区内的桥梁景观才会体现出丰富层次感。

桥梁工程的发展前景篇7

关键词:美学;桥梁设计;环境协调;构造部分;绿化工程;环保功能

在社会和经济快速发展的今天,人们对美学的要求越来越迫切、越来越增长,桥梁是交通体系和城市基础设施的重要组成,实现美学背景下的桥梁设计工作创新,更好地实现桥梁工程与环境的有机协调成为设计工作的突破口和方向。现代桥梁设计人员应该有美学的底蕴和认知,要立足于桥梁设计,倡导设计中桥梁与环境的和谐与统一,使桥梁设计工作能够与社会、自然和环境协调起来,做到对美学思想、美学理念的深层次应用,真正体现美学背景下桥梁设计与环境协调的主导思想和目标,做到对桥梁设计工作艺术化、系统化、环保化的大力支持和保证。

1美学视角下桥梁设计与环境协调的重要价值

桥梁设计是建设桥梁的前期重要工作,在美学视角下桥梁设计实现与环境的统一和协调是必然的基础性要求。特别在设计与艺术全面融合的今天,现代化的建设和生活更加强调对美学的应用,也更加注重与环境的协调。因此,桥梁设计中讲求与环境的融合与统一,力主通过科学的设计创作桥梁工程的精品,在优化交通环境、美化交通工程的前提下,更为全面而彻底地服务于社会和发展,使桥梁更好地体现美学价值,做到对环境、安全、建设等各主要目标的保证,这是桥梁设计与环境协调深层次的意义和价值所在。

2桥梁设计与环境协调的主要美学表现

2.1桥梁设计的统一与多样

多样和统一是桥梁设计的基本原则,也是构建桥梁设计与环境协调合理关系的基本途径,在美学视域下,多样性中求统一是实现桥梁与环境协调的基础,一座桥中的各部分,或一组桥中的各座桥,宜是多样的才更加美观,但不应使各组成部分呈现出离散、混乱、毫无秩序以及没有互相呼应的状态,或呈现多元中心的局面。

2.2桥梁设计的形态美

桥梁在三维空间中具有和谐的比例关系,是桥梁美必不可少的重要特性。现代桥梁建筑如此多姿多彩,与环境的有机协调和统一,很大程度上决定于设计者选择的良好比例。桥梁的对称是桥梁设计的主要出发点和基本方向,在讲求设计理性和设计美学的今天,重视桥梁的对称性已经变成与环境互动和协调的重要手段,为使比率在桥梁中有秩序和富于韵律的变化,可以在桥梁设计中材料对称的方法和手段,差异性应用镜面对称、平移对称、旋转对称、结晶对称和体量对称等手段提升设计的艺术性,做到与环境的有机统一,这些在设计过程中使用的对称手段可以是完整的或不完整的,因为美学不是精确的数学,些许不完整性是允许的,有时还是显示其变化、活泼所必须的。在桥梁设计中要做到对韵律的强化,韵律是艺术的精髓,美的最高标准,也是最难用文字说明和表达的。桥梁韵律可以这样表达:“桥梁形式的韵律是美学中诸相对面范畴间的关系,在整体中作有规律的变化或重复,以得到动人的美感”。在桥梁的设计中应该注意与环境的协调,可以将协调划分为:本身的协调,即“个体协调”,和桥梁与环境的协调,即“公共协调”两类。亚里士多德说过:“和谐的概念是建立在有机整体的概念之上的”。各部分的安排既能见出大小、比例和秩序,又能形成融贯的整体,才能见出和谐。最简单的协调是要求整齐而有序,在这一基础上再使之表现出参差错落,富有韵律的变化,才能体现美感。

3美学背景下桥梁设计与环境协调的要点

3.1做好桥梁构造部分的设计

在桥梁构造部分设计中要坚持美学的基本原理,要做到桥梁与环境的统一和协调。在设计中应该采用简洁的手段,突出桥梁流程明快的特点,通过纤细的结构和整体的造型美化桥梁,使人们建立起清晰而鲜明的印象,让桥梁设计的美学特征更加突出,做到桥梁设计和环境的有机统一,使人们真正领悟和深刻感受到桥梁设计的艺术美和结构美。

3.2做好桥梁人工绿化工程的设计

在桥梁人工绿化工程部分的设计过程中应该从美学的观点入手,做到对桥梁和环境的深层次融合。一是,要提升人工绿化工程的艺术性和观赏性,通过对桥梁美化、景观工程和沿路项目的设计,使桥梁与环境更好地协调,在增加人们艺术享受和愉悦感的同时,提升桥梁设计的水平。二是,要提升人工绿化工程的协调性,要将整个桥梁看做一个艺术表现的整体,通过设计达到桥梁与环境的和谐,通过调整、重构、分割、组合等美学手段,为桥梁设计出符合美学和欣赏要求的精品。

3.3做好桥梁环保功能的设计

环保功能是桥梁设计的主要目标,也是检验桥梁设计是否符合环境要求和美学要求的重要基础,在桥梁设计中要以美学作为前提,提倡桥梁与环境的有机协调,强化坡面、隔音、降尘等环节,使桥梁成为优美环境和大自然的重要组成部分,构筑和谐、统一的美观感受,在突出桥梁现代化和功能化特点的前提下,提升桥梁的美学层次和水平。

4结语

桥梁设计是桥梁设计师的意象美实际转化为桥梁建筑美的重要过程,在强调和谐、强调环保、强调自然的社会环境下,桥梁设计中如何提高美学欣赏力,做到与环境的统一和协调成为设计品质和水平的检验标准。新时期,桥梁设计人员应该从美学、环境和建设的综合层面出发,综合考虑桥梁设计的功能美、结构美和环境美,通过艺术化、技术化、系统化的手段,设计出桥梁设计的精品,做到对环境的统一和协调,在更好地体现建筑和设计美的同时,为人类加我和社会交通提供更为艺术化的空间与环境。

参考文献

[1]龙涛.建筑思潮对桥梁美学的影响――以欧美桥梁美学发展为例[J].桥梁建设,2006(S2).

[2]孟庆玉.谈桥梁建筑美学在桥梁设计中的应用[J].交通科技,2005(04).

[3]王卫国,纪小烨,包孔波.桥梁美学在生态区桥梁设计中的运用[J].公路,2004(05).

桥梁工程的发展前景篇8

关键词:桥梁概念设计;教学方法;桥梁史;课程设计

中图分类号:G64241;U441文献标志码:a文章编号:

10052909(2015)04008403

桥梁不仅能够满足人们跨越障碍、到达彼岸的心理需求,同时也是生活环境中使人印象深刻的标志性结构物,常常成为审美对象和文化遗产[1]。桥梁具有结构物和艺术品两种属性,传统的桥梁工程教学因受时代所限,只关注结构物这一属性,教材多为从苏联翻译过来的实用性教材,教育学生按规范进行设计,其影响延续至今[2],致使学生形成思维定式,严重限制了学生创造性思维的发展。教学内容重在材料选择、构造设计、内力计算,主要解决的是结构概念设计的问题。随着技术和经济的发展,桥梁,特别是城市桥梁的美观越来越受到重视,设计人员开始注重造型的表现力和隐喻,造型概念设计也应运而生。在关注造型设计的同时,还要考虑桥梁与周边环境(自然环境、社会环境、人文环境)的关系。因此,桥梁概念设计宏观上包含了结构概念设计、造型概念设计、桥梁景观设计三个部分。这三者在设计中同时进行、相互融合。在教学中,结构概念设计通常由桥梁工程课程来解决,其它两项则由桥梁概念设计课程来解决。

一、课程设置

桥梁概念设计课程适用于高等学校土木工程专业道路、桥梁方向和道路桥梁与渡河工程专业,属于专业选修课,通常在学完材料力学、结构力学、结构设计原理之后开设,使学生有能力对所设计桥型的结构杆件进行力学分析和计算。该课程原来安排在桥梁工程课程之后,此时学生均已掌握了桥梁的规范设计法,从上交的概念草图作业中可以看出,学生的思维定势已经形成,在规范规定桥型基础上微调的较多,充满创造性的桥型较少。后将该课程提到桥梁工程课程之前,这时上交的概念草图作业出现了很多优秀方案,既有创新又有可行性。由于课程安排在桥梁工程课程之前,必然会担负起桥梁工程概论的教

学任务,介绍五种基本桥型及其构造特点,占用学时较少,满足该课程基本需要即可。随着课程的推进,有些学生会对原始设计产生怀疑,因为与规范桥型差距较大,此时尽量建议学生保留原始的设计形式,无论造型繁杂,还是夸张,甚至是造型荒谬都没有关系,鼓励学生运用学过的一切力学知识和结构知识,动用一切工程手段,解决原始设计出现的新问题,实现自己的设计意图,以此激发学生的创造性思维,提高解决工程问题的能力。

二、教学内容

课程教学主要包括桥梁概念设计综述、桥梁史、桥梁造型设计与桥例、桥梁规范分类与适用范围、桥梁景观设计、桥梁色彩与夜景设计、综合应用、方案比选和评价方法等。在这些内容中,桥梁史是经常被教师简略介绍而在这里要重点强调的。由于传统教育内容过于保守,容易养成工程师循规蹈矩的习气,缺少创新精神,培养出的许多工程师并不清楚他们在桥梁设计和施工中所采用的技术大多是发达国家在20世纪50~70年代所创造发明的。我们虽然在规模和跨径上有所超越,但技术并没有新的突破。这种满足于跟踪和模仿的习惯,正是中国工程教育不重视培养学生创新理念的结果[3]。要想明确我们现在所处的位置,回顾知识的层次和增长过程将有助于我们找到现时的理念是在何时首次出现,又在何处被采用[4]。因此,介绍桥梁史,特别是现代桥梁工程发展史上的那些重大创新就显得尤为重要。通过详细介绍这些创新得以提出的原因、实现的条件、应用的过程和造成的影响,让学生更加全面地了解何为创新、如何创新。如果再介绍创新者及其性格,就会形成立体形象,加深教学印象。例如著名的桥梁设计师莱昂哈特(FritzLeonhardt),除了设计了很多造型优美的桥梁之外,他还是各向异性钢桥面板的发明人,并首创斜拉桥倒退分析法、下层移动托架施工法和顶推施工法,他对桥梁工程的探索精神让人敬佩。马拉尔(Robertmaillart)的坎坷人生和对板结构的执着,梅恩(Christianmenn)的坚强性格和对矮塔斜拉桥的贡献[5],这些都能促使学生去深入这些桥梁大师们的世界,并且以他们的眼光来看待他们的工作,避免思维僵化,更好地理解桥梁绝非只是“按规范要求进行设计”,而是有很多种设计思路,有非常丰富的处理方法,有广阔的创新空间。这就是为什么要突出桥梁史这部分内容重要性的原因,它可以很好地承接“桥梁造型设计与桥例”部分的教学,体现造型设计的灵活性和多样性。

三、教学方式

对于桥梁概念设计这种综合性较强的课程,采用多元教学方式是必然的趋势,每一种教学手段都要与教学内容相匹配[6]。桥梁概念设计综述和桥梁史这两部分多采用媒体辅助教学,通过介绍大量工程实例,让学生加深理解,加深印象[7]。

桥梁规范分类与适用范围部分采用多重解释性多媒体课件教学,也就是通过精选桥例串起多个知识点(包含景观、色彩、夜景等),使同样一套课件在讲授一遍主要知识点之后,还可以进行多次解释,每一次解释都换一种思考方式。比如在介绍拱桥分类这个知识点时,桥例不但要考虑拱桥各种类型的对比,而且还要反映出夜间景观的设计规律,或者桥体色与景观色之间的关系,这样在第一次课上讲完拱桥分类,在第二次课刚开始进行简要的复习,然后启发学生重新看待桥例,发现这些桥例中体现出来的新的规律。如果综合了三个知识点,就可以对同样的课件进行三次解释,让学生养成多视角多观点看问题的习惯。几次课后,学生就会主动思考首次出现的众多桥例中是否蕴含着其它的原则或规律,学习自主性得到了有效调动。

其它的教学内容则采用多媒体教学辅以模块化课程设计。在讲授桥梁造型设计与桥例这部分内容时,学生开始进行概念草图构思和绘制,随着课程的进展,不断丰富完善自己的造型设计。比如在讲授桥梁规范分类与适用范围时,学生就根据所学的新知识论证所构思桥型的可行性,并相应地作出修改。教师在这个过程中的指导要谨慎,

尽量保留学生的原始设计思路,

不要轻易否定任何设计的可能性,引导学生思考解决措施;也不要直接给出建设性意见,而是提供多样的参考资料,由学生自主选择具体的处理办法。到了桥梁景观设计部分,学生要在原设计基础上,进行景观设计,并对桥梁造型做进一步修正。课程结束,学生要提交一份详尽的课程设计过程记录,把课程设计每一阶段的所思所想以及所作出的修改仔细记录整理,同时提交最后的桥型方案。通过课程设计、课堂学习和讨论,学生可以把所学到的知识应用到设计中,更好地理解知识要点,教师也能及时地把握学生在设计中出现的问题,并随时调整教学方案

四、考核方式

考核分过程记录和桥型方案、平时作业、期末考试三部分。各自的权重可以根据实际教学情况作出调整。其中,平时作业和教学内容相互配合,比如在“桥梁规范分类与适用范围”部分,要求学生分组提交调查报告,调查校园周边的人行桥的结构、细部、使用情况等。在讲授桥梁景观设计时,要求每组学生反复调查其周边环境,并提出景观设计意见。这种类似于项目教学法的作业形式能很好地调动学生的学习自主性。虽然作业在课程开始前就已经提前设计,但是在实际操作的过程中还会遇到一些新问题,比如有的作业可操作性差,或由于特殊情况无法完成,也可以取消、合并,或者更改。

五、结语

由于中国对桥梁概念设计的研究起步较晚,国外研究成果的译介和国内的探索与实践是同步进行的,这就要求教师要密切关注学科发展动态,及时更新自己的专业知识,同时还要学习先进的教学经验,不断摸索适合某一教学内容的教学方法,以确保高效的知识传递和人才培养。概念设计是桥梁之魂,也是工程区别于科学的关键,更是现代工程教育的核心内容[3],因此要意识到该课程的重要性,在教学中体现出创新思维的应用,及时反思教学中出现的问题,为培养出新一代的桥梁工程人员贡献出自己的一份力量。参考文献:

[1]伊藤学.桥梁造型[m].北京:人民交通出版社,2001.

[2]项海帆.桥梁概念设计[m].北京:人民交通出版社,2011.03.

[3]项海帆,潘洪萱,张圣城,范立础.中国桥梁史纲[m].上海:同济大学出版社,2009.09.

[4]马修・韦尔斯.世界著名桥梁设计[m].北京:建筑工业出版社,2003.03.

[5]王应良,高宗余.欧美桥梁设计思想[m].北京:中国铁道出版社,2008.05.

桥梁工程的发展前景篇9

【关键词】城市桥梁发展创新

我国现行的《城市桥梁设计载荷标准》(CJ77-98)将城市桥梁称谓为:“城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物。”改革开放,党的富民政策,改变了人们的认识,“要致富、先修路”已成共识,公路桥梁建设以令世人惊叹的规模和速度迅猛发展,取得了巨大成就,加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。如今,在祖国的江、河、湖、海和高速公路上,不同类型、不同跨径的桥梁,千姿百态,异彩纷呈,展示着我国交通特别是公路桥梁建设的辉煌。桥梁建设的成就和技术进步,是广大桥梁科技工作者才华、智慧和汗水的结晶,充分体现了我国综合国力的增强和改革开放的成果。

我国城市桥梁建设在20世纪得到了历史性的发展,成就可概括为:实现了跨径大超越;桥型结构和技术有创新;深水大跨桥梁建设技术成熟;桥梁美学理念有所增强。同时还要看到,我国城市桥梁建设中的不足:我国城市桥梁技术的总体水平同世界领先水平相比仍存在一定差距,主要表现在理念和设计、材料、工艺技术创新上;桥梁的安全耐久性是桥梁界关注的突出问题,一些桥梁所暴露出的质量缺陷,不同程度地反映出在设计、施工、材料、养护维修、运营管理等方面存在的缺憾和不足;有的地区或有些高速公路上的桥梁,包括立交桥、天桥,桥型结构呆板、笨拙,与环境、地貌的协调不足,存在拓展空间;建设日新月异,设计、施工、科研单位的实力有所增强,水平普遍有所提高,但地区、单位之间并不平衡。

随着祖国各地城市现代化建设进程的加快,新一轮建设高潮必将来临。为此,作者提出如下对策建议,以期促进我国城市桥梁的创新和发展。

第一,应充分重视城市桥梁作为城市生命线工程极其重要的工程结构其特殊作用,切实加强城市桥梁安全度和耐久性的研究,尽快编写相关设计规范和施工技术规程,强化城市桥梁的耐久性设计。采取有效措施,通过综合治理,切实保证城市桥梁的综合品质和质量,以确保城市桥梁的使用寿命。为防止船舶撞击桥梁,应出台城市桥梁相关的设计规范和安全管理条例。

第二,应树立自主创新和集成创新的观念,努力实现原始创新,不仅仅满足规模大、跨径大和建桥的高速度,更应关注城市桥梁工程建设中的创新技术、工程质量和桥梁美学上的突破,真正实现创造性设计,给人们留下传世的城市桥梁精品。在桥梁的规划和设计阶段,运用高度发展的计算机辅助手段进行有效的快速的优化和仿真分析,虚拟显示(VirtualReality)技术的应用使业主可以十分逼真地事先看到桥梁建成后的外型、功能,在模拟地震和台风袭击下的表现,对环境的影响和昼夜的景度等以便于决策;在桥梁美学方面,坚持科学发展观,摈异“在适用、经济、安全条件下照顾景观”的旧理念,桥梁的美学设计应成为日益重要的原则,桥梁工程师要不断提高自己的审美情趣和艺术素养,使一座桥梁成为美化环境、给人民带来欢愉的艺术品。

第三,应不断地搜集和了解国外城市大跨径桥梁的发展动态,正视我们的不足,看到我国在桥梁施工手段、检测手段,尤其是大型深海基础的施工技术、施工设备远不及美国、英国和日本等发达国家;要加紧研制大型架桥机械、大吨位张拉设备、大型海底挖掘机械等。尽快缩短与国外发达国家在建桥机具设备上的差距。

第四,应加紧进行我国城市桥梁有关规范的编写、修改和完善工作,特别是弯、坡、斜和异型城市桥梁结构的相关规范,使城市桥梁设计有章可循;并尽快编写出城市大跨径桥梁的设计施工规范、修订钢桥规范等,以满足设计和施工的需要。在桥梁设计创新方面,坚持“设计是工程的灵魂、创新是设计的灵魂”的理念,合理安排设计周期,科学规划设计阶段,既要注意经济指标,又要注重安全和美观;既要创新突破,又要体现中国文化。

第五,加大轻质高性能、耐久材料的研究和推广力度,如水下不离析混凝土以及耐候钢钢板,将玻璃纤维和碳纤维增强材料从最初的加固补强材料向最终代替传统的钢材和混凝土的方向发展,积极推广铝合金钢材料在城市桥梁上的应用,以适应城市大跨径桥梁的建设需要。

第六,大力推进城市桥梁工厂化预制阶段和整体化安装工艺的进程,加强城市桥梁营建管理技术的研究,搞好设计、施工、监理、工程控制和工程经济等方面协调,加强对工程质量的控制,确保城市桥梁的工程质量。在桥梁的建造和架设阶段,人们将运用智能化的制造系统在工厂完成部件的加工,然后用全球定位系统(GpS)和遥感技术,在离工地千里之外的总部管理和控制桥梁的施工;在桥梁建设的工程质量方面,提倡合理设计周期、合理工期和合理造价的科学态度,给施工承包单位提供更新装备、提高技术的发展空间,抵制伪劣材料和欺诈行为,实现严格的监理制度;在桥梁建成交付使用后,将通过自动监控和管理系统,保证桥梁的安全和正常运行,一旦有故障或损伤,健康诊断和专家系统将自动报告损伤部位和养护决策。

第七,加强国内、国际城市桥梁的学术交流,总结正反两方面的经验教训,使我国的桥梁界同行能够以多种形式在一起交流和探讨大家共同关心的问题,以推动我国城市桥梁事业的进一步发展,促进我国桥梁建设的技术进步。

我国的城市桥梁建设空前繁荣,展望我国公路建设的前景,桥梁新建、改建、加固的任务依然很重。只要坚持技术创新和可持续发展,总结经验,正视不足,认真解决桥梁建设中所存在的问题,我国的城市桥梁建设技术一定会展现更新、更高的水平。

参考文献

[1]万敏.我国桥梁景观设计的现状与发展[J].桥梁建设,2002,(6).

桥梁工程的发展前景篇10

关键词:城市桥梁 城市规划 桥梁规划

中图分类号:tU7 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2011)006-119-01

城市桥梁是城市交通系统的重要组成部分,城市桥梁是城市交通网络的枢纽,对交通运输,缓解交通压力起到重要的作用。一般的城市桥梁包括人行过街天桥,立交桥,跨河桥以及跨铁路桥等。由于城市桥梁体现了一座城市的人文气息,展现了城市的现代化发展程度,因而有必要对城市桥梁进行规划和设计。城市桥梁的规划和设计主要依据城市整体规划、城市的环境,还有城市的经济发展水平来制定。

1 城市整体规划

城市的整体规划是研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署,是一定时期内城市发展的蓝图,也是城市管理的重要组成部分。而城市桥梁规划则主要考虑以下几方面:

1.1 符合城市交通规划

城市桥梁规划设计要与已有的道路网达到统一,符合城市道路网特征。满足城市交通规划要求。同时城市桥梁规划要实现交通通行能力的需要,桥梁规划设计要具有一定的前瞻性,要既能满足目前通行能力要求,又能满足在未来使用期内通行能力的要求。

1.2 符合城市区域功能规划

桥梁连接城市不同功能的区域,为满足城市发展,功能的需要,要依据区域特点选择不同的桥梁,建成不同的形式,来满足不同的使用要求,同时还要使城市的功能区紧密相连、协调运作。

1.3 满足规定的使用年限

桥梁建设周期长、资金投入高,因此要通过合理地规划设计、施工和运营管理来提高效益,这也要求桥梁要满足一定的使用年限。实践证明通过合理的规划设计,选择恰当的施工方法能使桥梁满足规定的使用年限,例如美国旧金山金门大桥,自1937年建成通车以来已经历70多年。

2 城市的环境

城市桥梁不仅要满足安全、适用、耐久的要求,还要具有一定的美学价值。这就要使桥梁造型新颖,并与城市环境相协调。

2.1 桥梁与城市的人文环境相协调

桥梁的风格应该符合城市的建筑风格,桥梁的造型依据周围的建筑选择合适的形式,使桥融入到城市的整体空间里,桥与建筑相互呼应。桥梁应该选择与周围建筑合适的比例,让桥与建筑一起组成城市的景观。桥梁的色彩和装饰应该考虑到环境的颜色和城市的人文环境。

桥梁作为城市文明的标志和城市的象征,体现了城市的文化特色、历史特色,形成城市特有的桥梁文化。例如上海的卢浦大桥,桥身呈优美的弧型,如长虹卧波,飞架在浦江之上。卢浦大桥犹如一道美丽的彩虹跨越浦江两岸,为上海市增添了新景观、新标志。体现了上海作为国际大都市的现代化气息,展示了上海的繁荣发展景象。

2.2 桥梁与城市的自然环境相协调

桥梁不仅要与城市人文环境相协调,还要与城市的自然环境相协调。桥梁与自然环境相协调集中地表现在桥梁的细节上和与城市的绿化协调一致上。注重桥梁与周围环境的密切联系,因地制宜地选择桥型,桥梁各部分和谐统一,桥梁结构设计合理,力线清晰、明确,给人产生稳定的心理安全感和和谐的视觉效果,达到适用、安全、经济、美观的要求。

将风景特征与桥梁特征融合在一起,桥梁与环境高度融合,使自然美与人工美相融合,相映成趣,达到和谐统一的效果。北京四元立交桥工程整体造型新颖、规模宏大、线型流畅、雄伟壮观,其设计、施工、绿化、照明等得到完美组合,与周围环境融为一体,被誉为“国门第一桥”。自1993年9月建成通车至今使用功能良好,现已成为北京市东北郊重要的交通枢纽,经济、社会效益显著。

做好桥梁的细节处理,使桥梁与周围绿化环境更好地融合。桥梁通过表面处理,可以是色彩和质感的处理,使桥梁与周边环境协调,恰当地表现出桥梁各部位结构的特征,并能更好地兼顾城市的人文特色。此外,桥梁表面处理可以弥补结构表面缺陷,防止有害物质侵入,延长结构寿命。

3 城市的经济发展

城市桥梁的发展应该与城市的经济发展相适应。桥梁的预算应符合城市的经济水平。对于一个城市过多的桥梁投资会使城市负债,相反过分地强调节约,对于城市的景观,城市的发展也是不利的。因此有必要依据城市的经济水平对城市的桥梁进行规划和设计。

3.1 依据经济水平制定桥梁规划

对于大城市,有足够的投资进行桥梁的建设,桥梁规划要注重桥梁美学和景观设计,体现城市人文特色、历史特色。对于中小城市的桥梁规划,更要注重依据经济发展水平,认真规划、合理评估,使桥梁在交通运输和城市发展中取得较好收益。

3.2 桥梁带来的经济效益

桥梁虽然造价不菲,但也能创造经济价值,一座造型优美的桥梁,不仅是城市美丽的风景,给城市增添新的地标建筑,增添城市的吸引力,带动城市旅游产业的发展,这也是桥梁的魅力所在。长江上第一座大桥――武汉长江大桥,建设以来长江上建立起数十座桥梁,这些桥梁的建设极大地促进了两岸物质文化的交流、经济的发展,在国民经济建设中发挥了无可替代的重大作用。