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    :文章主是从美学的角度对拱桥进行了剖析,并针对具体不同类型的拱桥形式,作者做了分析探讨,对拱桥的设计有一定的借鉴意义。 关键词:拱轴线、拱肋、实腹拱 桥梁的结构形式主有梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等几种。相比其他桥型,拱桥以其独特的魅力在景观桥梁设计中被经常采用。以下分别对拱桥的几种结构形式的美学特征进行解读。 一、拱桥的总体美学特点 拱桥天生是美丽的,它的美在于优美的主拱曲线孕育着强大的力量,产生着一跃而过的力动感与跨越感,加上柔美拱曲线与直线形的梁柱、杆结合,呈现出刚柔并济、韵律优美的绰约风姿。以1种或几种建筑素连续重复的排列可形成连续的韵律。桥梁自身是连续结构,故韵律的连续性是基本的,无论整体或局部,空间或外观,单体或群体,只在建筑构图上运用节奏韵律的各种构图手法,均可获得多样统一、和谐优美、情趣生动的美感。 不论是圆曲线、抛物线、悬链线的拱,都有规则的曲率变化,因此拱桥是富有韵律的桥型。拱曲线是柔性的,桥面板是直线型的;但拱桥轴线在力的作用下产生的曲线,不似千丝万缕,拱轴线是柔中有刚、刚柔相济。连续多跨拱桥的动感变化,加之其强劲的力度感,优美的曲线造型,一直受到人们的关注和推崇。 二、每种拱式结构美学解析 拱桥在世界桥梁史上是应用最早、最广泛的一种桥梁体系,是一种推力结构。多采用圆曲线、抛物线、广义或狭义悬链线为拱肋的曲线造型。近年来拱桥的造型设计已突破过去传统的结构和模式,新的结构造型为优美的拱桥又增光添色,拓宽了应用前景。 ①实腹拱桥 古代的砖石拱桥多半是实腹拱,即拱背两侧有拱墙,内部填实,上铺桥面。拱圈的厚薄取决于拱上填筑的高度。填筑越薄,拱圈亦可减薄,更为轻巧。石拱桥的古代实例在东、西方都有。首批建造成可识别样式的拱可追溯到公元前1000年的波斯。罗马人最早使用半圆形拱,这种拱形易于适应不同的求。中国的平圆拱(圆形较小的片段)在中国水乡多为三孔或更多的孔数(一般以奇数孔)的拱桥,中孔最大,拱顶极薄,边孔随坡递减,拱一般多做半 圆或略大于半圆。桥头驳岸接水,石阶上桥。临水河房,或有茶坊酒肆,凭栏观桥;一舟荡漾,富有诗情画意。江南石拱桥的优美,叹为观止。在传统的街区中仍然有实用的价值。 ②空腹拱桥 罗马时代的水道桥,法国加尔德桥及西班牙恶魔之桥,桥上叠桥,拱的韵律砖上下、左右之间不断地重复。鉴于当时的技术条件,较理想地解决了高达峡谷桥的设计建造,也获得了较美地景观造型。 自中国赵州桥起,世界上出现了小拱叠于大拱上的空腹拱桥,改进实腹的“实”,增加拱桥的“虚”。除了主拱主旋律之外,还增加了空腹拱桥上结构不同的旋律。 空腹石拱桥采用多孔叠置的小拱一度被认为是极美的桥式,主拱的大旋律加上小拱的和声,一起一伏的节律。在多孔中能够和谐的联结主孔和边孔,使得主旋律(主孔)和辅旋律(拱上小孔、边孔)和和声(拱上梁柱),在高度上层次分明,使全桥协调连续,桥梁整体刚柔、动静、阴阳、虚实和谐。从任何一个角度都能得到美的享受。 ③双曲拱桥 双曲拱的特点是拱肋承托弧形拱波,以预制块件拼装成拱桥。整桥化整为零,便于运输和安装。一时风靡全国,公路、铁路和城市桥梁都有应用。早期的双曲拱都采用密肋,拱上结构亦仿石拱,为小孔拱形,因此只在材料和施工技术上有新意,但形式上较为琐碎。后期建造的大波或单波双曲拱,不失为比较美丽的拱桥。 ④桁架拱桥 与刚构拱同时发展的是桁架拱,为拱形下弦的桁架并起拱的作用。桁架拱由于下弦拱肋(杆)较细,全桥刚度较大,有其结构和经济上的优点。在大大减少桥梁自重的同时也增加了桥梁虚的分量,使拱桥显的更为轻快。跨径也可以随之增加,其结构轻巧优雅,完全没有拱桥沉重笨拙的感觉,透风性好,风荷载小也相应减少。 ⑤中承式及下承式拱桥 拱桥也可为中承式和下承式,这两种桥梁都能采用系杆使桥墩减少甚至不产生推力。对中承式拱桥和下承式拱桥,过桥者可以观察到拱桥的起伏和韵律的优美。作为无推力组合拱桥根据拱肋的刚度和系杆尺寸及布置形式可分为;柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱又称朗格而拱、刚性系梁刚性拱、斜吊杆的柔性系杆刚性拱。有着“长虹卧峰”、“鳌背联云”的特色,一桥雄跨,更是壮观。 双片拱肋的拱桥,拱间联结系杆的设置力求简单,以避免混乱和压抑。一般简单设置风撑。也可以增加拱肋自身的水平刚度,从而不设置风撑。 一座多孔长桥,以拱作为基调,几何大孔小孔的有机分配,拱上空腹结构的适当选择,线路上下坡竖曲线的设置。若是设置为主跨为中承式,边跨采用上承式。整体拱桥具有拱坡起伏,适宜比例布置。 为了增强拱肋的横向稳定性和承载力,可以将两拱肋内倾,使水平面上的投影呈“X”,这就是提篮拱。这种拱肋设计成“A”字形,更为强调的三维结构造型和符合人们理念的受力形态,给人更强的立体感。 ⑥其他拱肋形式 拱桥的其他形式也是较多的,不再使拱肋轴线平行于桥面,拱肋与桥面交叉再加上吊索的纵横交错。这种桥的代表是韩国1993年为一个国际展览会在离汉城150km处修建的,采用两个斜交叉的拱肋,用100根直径50mm的CFRC吊索将上部结构悬挂于拱肋上。其特殊的结构设计和构思,新奇的造型,受到世界各国桥梁设计界的注目。 而西班牙建筑师兼工程师圣地亚哥.卡拉特拉瓦的设计作品坎波.博兰廷步行桥更是让许多桥梁模仿,此桥梁的建造或许可以说是跨越了科学和艺术的界限,它一方面受益于长期的知识积累,同时也求有独特的个体表现。这座单跨步行桥的弯曲桥面悬挂在斜拱上。桥面的弯曲顺应从下游方向引入的人流,而水平的弓形桥面与倾斜的支撑拱相对设置,从而产生平衡。不对称拱桥通常是把桥面设置在拱前,漫射的日光使得齐整的构件压条处于连续变化的阴影中,赋予其活力。模仿卡拉特拉瓦的桥梁中,英国的盖茨黑德千禧桥作为该地区重建工程中的一部分,一个艺术综合体,连接泰恩河南北两岸的一座步行桥,给这个本土音乐中心取代原有的造船区,增添了浓重的一笔。而“眨动的眼镜”概念为桥下经过的帆船提供了充足的空间,人行道被赋予一种明显的弓形,而整个组合体则落在两个铰链上。支撑拱可以放低,同时升高桥面板,直到他们的顶点到达同一高度。中间的缆索变成水平向的,这样便为有桅杆的船让出了一条足够的通道。这些都是对传统结构和模式的一种突破。 由于拱桥本身具有丰富的造型体现,所以其装饰相对不是很重,只是起到点缀的作用。如果能把结构本身和各功能部分的装饰结合起来,将会得到更好的形体表现效果。在这个方面,西班牙巴塞罗那的BacdeRoda桥构思巧妙、造型新奇,该桥巧妙地将拱的承载分为四根拱肋承受,每侧拱肋设计成A字造型,同时顺乎自然的将下桥步梯、行人平台等各功能部分与结构造型组合在一起,使其造型极为精细,极有特色。 三、结束语 有学者曾经说过:美丽的桥梁多半是经济的,这是因为只采用合理的规划、设计方法,使之与环境协调,使技术和艺术相互补充而不是相互矛盾,就能同时达到经济与美学完美结合的效果。 纵观桥梁设计发展的历史,美学的一些原则和理念早已在无形中融人了拱桥的设计之中,美学的一些方法正在被频繁借鉴。建筑美学在拱桥设计中的广泛运用,也使拱桥设计理论日臻完善,拱桥设计技术日渐进步,拱桥设计作品日趋人性化,拱桥设计水平日益提升。 参考文献: 黄锦源.对桥梁美学的一点思考[J].中国市政工程,2007,(04). 马奎.我国桥梁美学中的景观设计[J].中国高新技术企业,2010,(13). 江海波,沈远,李云刚.中小城市桥梁建设规划与管理[J]城市道桥与防洪,2009,(04).

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