所屬欄目:建筑設(shè)計論文 發(fā)布日期:2020-12-25 09:43 熱度:
在當(dāng)今社會生產(chǎn)力飛速發(fā)展的背景下,科技推動著橋梁建設(shè)大步向前,橋梁日漸成為各地的標(biāo)志性建筑,彰顯一方文化特色。造舟為梁,越水其上,橋梁是一個被賦予了連通功能的建筑產(chǎn)物。而自古山水相依,江河繞川,飛塹處橋貫兩岸,襯得江城如畫,橋梁又蘊(yùn)含著無比深厚的景觀之美。通過目前的相關(guān)國內(nèi)外資料查閱,城市橋梁的功能性相對成熟,但與其景觀審美的要求仍存在多處契合度不高的問題,如橋梁體態(tài)巨大、跨越空間長,橋梁的存在與周圍環(huán)境極顯突兀;橋梁使用材料種類有限,性能較為單調(diào),無法滿足藝術(shù)設(shè)計的靈活需求[1]。一座橋梁應(yīng)該實現(xiàn)景觀美學(xué)與使用功能的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,本文以重慶市東水門長江大橋為例進(jìn)行分析,了解橋梁關(guān)于美學(xué)與功能的要求,探索如何在橋梁設(shè)計中使橋梁符合景觀藝術(shù)美與使用功能性雙重準(zhǔn)則的問題,提高橋梁建筑的使用能力和藝術(shù)價值,讓橋梁的設(shè)計更具地域特色,實現(xiàn)建筑文化的多樣化傳承,塑造中國橋梁建筑文化自信。
1景觀美學(xué)的要求
1.1景觀美學(xué)的含義
橋梁或橫跨于江河之上或坐落在城市路線,承擔(dān)著重要的交通聯(lián)結(jié)作用,在滿足交通需要的同時,更應(yīng)滿足構(gòu)筑物的審美要求,讓橋梁所設(shè)之處能與山河共歷滄桑,能成為反映不同地域文化和傳統(tǒng)的獨特景觀。這種美,是結(jié)構(gòu)構(gòu)型本身給予人們視覺動感的美,而不僅僅是橋梁的靜態(tài)外形美[2]。
1.2靜態(tài)之美——構(gòu)筑景觀的藝術(shù)
構(gòu)筑景觀美是藝術(shù)與工程的融合體現(xiàn),一座橋梁的建設(shè)本身就是一處景觀藝術(shù)的誕生,這種美動態(tài)地體現(xiàn)在構(gòu)筑物的建設(shè)和使用過程中,需要設(shè)計者從橋梁的力學(xué)規(guī)律中斟酌每一處線型結(jié)構(gòu)的合理性與適宜性,并根據(jù)結(jié)構(gòu)的特異性賦予材料與色彩,讓來往的車輛在穿梭中感受一座橋梁構(gòu)筑的奇特與舒適,江流奔涌之下更顯橋梁靈動。1.2.1線型結(jié)構(gòu)橋梁的外形結(jié)構(gòu)是整個構(gòu)筑物的審美核心,陳從周教授在《說園》中講“以靜觀動,以動觀靜,則景出”,橋梁的結(jié)構(gòu)美在于車流河流的涌動與橋梁整體結(jié)構(gòu)的動靜相襯。因此,結(jié)構(gòu)要素的合理組合才能形成構(gòu)筑物的視覺藝術(shù)效果。(1)橋型樣式的因地選擇橋型的選擇是結(jié)構(gòu)組合的先決條件,根據(jù)地形及臨近建筑的已有特點為依照,保證橋型的選擇既符合建筑美學(xué)要求,又能完美地融合到已有建筑的風(fēng)格之中。東水門長江大橋地處“橋都”重慶,鋼索斜拉、雙塔豎立,橫跨于長江之上,充分利用斜拉橋優(yōu)越的跨越能力和挺拔美觀的特點,制造出獨特的視覺沖擊力[3]。大橋立于江上,形成大氣磅礴、聳立壯闊的氣勢,同時利用斜拉橋的剛?cè)岵⒋媾c鄰近的朝天門大橋相呼應(yīng),相異中透出協(xié)調(diào)的統(tǒng)一。(2)跨度的縱向延伸橋梁雖是三維的空間結(jié)構(gòu)物,但它是按交通功能單向通道延伸的一部分來建造的,所以,它是強(qiáng)調(diào)一維縱向空間的結(jié)構(gòu)物[2]。東水門長江大橋跨越長江,屬于特大橋,全長1124.947m,其中主橋長858m,橋身為三跨布局,采取連續(xù)鋼桁架梁的形式,梁身充分體現(xiàn)了一維縱向空間的簡約流暢之感,梁兩側(cè)的“V”型桿件支撐梁體結(jié)構(gòu),保證下層鐵路專用的凈空,桿面相接形成的鏤空結(jié)構(gòu)達(dá)到了良好的視覺效果。(3)橋梁結(jié)構(gòu)的空間拓比橋梁作為審美對象,其組成構(gòu)件是外露的,要充分考慮構(gòu)件設(shè)計的尺寸是否滿足橋梁整體結(jié)構(gòu)的美學(xué)規(guī)律,通過構(gòu)件設(shè)計的獨特性與應(yīng)用性來實現(xiàn)橋梁的構(gòu)筑景觀美,使橋梁成為標(biāo)志性建筑,凸顯藝術(shù)美感。為符合山城地形構(gòu)造要求,東水門長江大橋采取高墩樣式,其中P1主墩索塔總高172.61m,下塔墩高63.61m,P2主墩索塔總高162.249m,下塔墩高53.496m,高墩的使用,使橋下凈空范圍增大,令橋梁雖以靜態(tài)形式存在,但卻在寬闊的水流中體現(xiàn)出流動的美感。直線鋼桁架梁穿過“天梭”并用單面鋼索錨拉,單面拉索及天梭的水滴狀鏤空充分節(jié)省了橋面空間,保證了駕駛視野的開闊性,增加了橋梁的輕巧和立體感。(4)線條的幾何交接平直線條的穩(wěn)定與曲率翻折的活潑構(gòu)成了橋梁所處的三維空間,線條的設(shè)計應(yīng)具有動感美,符合橋上交通的流動性。東水門長江大橋主墩索塔采用“天梭”形狀,天梭形橋塔通過直線和曲線的組合,并以曲線為主,空間曲面造型,獲得剛?cè)峤y(tǒng)一的調(diào)和美[4],主塔采取豎琴式斜拉索,兩側(cè)鋼索沿塔柱頂自上而下變角度傾斜錨固至橋面結(jié)構(gòu),與主墩索塔的“天梭”圓弧線形成強(qiáng)烈對比,體現(xiàn)兼容并蓄、時尚現(xiàn)代之感。1.2.2材料色彩縱觀橋梁千百年的歷史發(fā)展,橋梁景觀的藝術(shù)都離不開色彩與材料的渲染。早在宋朝便有范成大提筆描摹“南浦春來綠一川,石橋朱塔兩依然”的石橋紅塔之美景。選擇合適的材料與色彩搭配是結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性的一種體現(xiàn),橋梁作為長耐久年限的構(gòu)筑物,更應(yīng)選擇與結(jié)構(gòu)高契合度的材料,適宜的材料能夠減緩橋梁結(jié)構(gòu)外觀因自然環(huán)境的腐蝕而導(dǎo)致的色彩退化,更大程度地保持橋梁整體結(jié)構(gòu)的初始美。色彩的選擇應(yīng)充分考慮橋梁所處環(huán)境的空間性質(zhì)及使用功能,保證橋梁整體結(jié)構(gòu)在靜態(tài)存在中與光線陰影自然融合,形成整體獨特的景觀美。東水門長江大橋下承長江之水,上托繚繞霧空,整體結(jié)構(gòu)以鋼材為主,充分體現(xiàn)橋梁的延綿柔性之美,在自然光線的襯托下,橋梁在江水中形成倒影,映襯著鋼材料天然的表面光澤。整體橋身以朱紅漆色,與潔白橋塔形成色調(diào)的對比,碰撞出建筑的快節(jié)奏和現(xiàn)代感。在晨昏光線的交變中,橋梁主體紅色的亮麗與白色的寧靜形成自然的反差與和諧,傳統(tǒng)而不張揚(yáng)的色彩巧妙地體現(xiàn)了“謙遜”的設(shè)計主體概念,使東水門長江大橋真正成為江上的一道彩虹。
1.3動態(tài)之美——地域景觀的融榮
一座橋梁是歷史的凝固,是文化的具象傳承,它在空間上保持永久的靜態(tài),但卻在時間上蘊(yùn)含著流轉(zhuǎn)的藝術(shù)。橋梁作為地方的一處標(biāo)志性建筑,除構(gòu)筑物本身的結(jié)構(gòu)須符合景觀美學(xué)的準(zhǔn)則之外,更應(yīng)讓設(shè)計與地域文化相融合,讓橋梁經(jīng)久時間卻不輸于滄桑,成為地域文化的承載體,與城市環(huán)境相宜相榮,實現(xiàn)橋梁自然景觀與人文景觀的藝術(shù)統(tǒng)一,打造橋梁的動態(tài)之美。東水門長江大橋采取斜拉橋的樣式,主塔橋墩一體渾然而成,雙梭立于天地之間,高聳的構(gòu)造展現(xiàn)出了這座城市大氣開合的精神,柔和的線條又流露出渝地人民傳承世代的山水情義,色彩的碰撞和諧更能體現(xiàn)山城海納百川的謙遜與包容。
2使用功能的要求
2.1交通功能——承載承重
橋梁跨越溝壑水流,供車輛行人通行,具備重要的交通功能。為滿足橋梁的交通需求,保證橋面交通的順暢舒適,橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)具備優(yōu)越的力學(xué)性能,能夠承受變化的荷載和橋身的重量。東水門長江大橋跨于長江之上,與重慶母城渝中區(qū)相通,分別連接南岸區(qū)和江北區(qū),是溝通長江、嘉陵江兩岸的重要通道[5],繁重的交通需求促使大橋具備較強(qiáng)的承載承重能力,因橋梁跨度較大,為避免一般梁橋的自重大、截面利用率低缺陷可能造成的承重問題,故選用纜索承重橋梁中的斜拉橋,實現(xiàn)橋梁整體受拉為主,可同時滿足交通過程中橋梁所受的拉、壓、扭、彎多種受力環(huán)境的影響,使得在通行過程中充分發(fā)揮斜拉橋的優(yōu)勢;降低主梁彎矩,減小橋身變形,提高承載能力。鋼材的使用更是實現(xiàn)了輕型大跨,自重的降低使得跨度可進(jìn)一步延長,極大地縮短了交通運距,實現(xiàn)更快捷的交通、更舒適的駕駛。
2.2使用功能——耐蝕耐久
材料的性能很大程度上決定著橋梁的使用壽命。在橋梁建設(shè)的發(fā)展中,材料的發(fā)展是重要的組成部分,在現(xiàn)代橋梁的材料選擇上,高強(qiáng)鋼絲和混凝土在大跨度橋梁的使用中備受青睞。東水門長江大橋的建造更不例外,斜拉橋跨越長度達(dá)上千米,材料需滿足橋梁跨越所需要的承壓強(qiáng)度、變形能力及使用的耐久性能。主墩雙塔采取箱室結(jié)合的樣式,選用混凝土材料塑造圓潤挺立的外觀,斜拉索利用鋼材的抗拉性能,采用稀索方案。全橋共采用36根鋼索,每根鋼索由139股平行鋼絞線絞合而成,提供預(yù)拉力,為主梁提供彈性支承,保證橋梁在使用過程中可調(diào)整索力,使梁體均勻受力,減少損傷性裂縫的開展和延伸,最大限度保證正常使用壽命,提高耐久性。重慶環(huán)境多霧濕潤,大橋建筑高度較高且承引長江水,為避免材料在使用過程中因水汽、溫度等環(huán)境因素的腐蝕造成的鋼材性能下降及損壞等問題,大橋在斜拉索、橋塔及梁體外側(cè)施加了涂料護(hù)層,從而有效避免斜拉索因暴曬、潮濕、空氣污染等不利環(huán)境造成的鋼材銹蝕,延長了鋼拉索使用時間及更換周期,絢麗的色彩使東水門長江大橋真正成為“江上彩虹”。
2.3結(jié)構(gòu)功能——抗風(fēng)抗震
橋梁架設(shè)于溝谷河流之上,地形復(fù)雜多變,為適應(yīng)地形要求,橋梁的結(jié)構(gòu)需具備充足的穩(wěn)定性和抗傾覆性,合理的力學(xué)規(guī)律為橋梁的使用提供強(qiáng)度支撐,構(gòu)件的合理組合充分減小橋梁的不利變形。除此之外,應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐匦蔚呐既灰蛩兀Y(jié)合橋梁功能所需,對橋梁的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行增強(qiáng),防止因偶然作用或地域性環(huán)境造成橋梁結(jié)構(gòu)的突然破壞。東水門長江大橋采取雙塔單索面結(jié)構(gòu),將斜拉索兩端分別錨固在橋塔和鋼桁架梁上,形成索塔梁柱共同承載的結(jié)構(gòu)體系,利用高強(qiáng)度、低松弛的輕型鋼材斜拉索平衡橋梁受力,形成高次超靜定結(jié)構(gòu)。多根鋼索提供預(yù)拉力如同為梁身加置多個浮托力支座,達(dá)到抗風(fēng)抗震的效果,進(jìn)一步滿足大跨度橋梁的穩(wěn)定性與可容變性,降低橋梁意外功能失調(diào)的可能性與偶然作用造成的風(fēng)險性,保證了橋梁作為構(gòu)筑物的整體美感。
3景觀美學(xué)與使用功能的統(tǒng)一
3.1美學(xué)設(shè)計保證功能實用
對于橋梁而言,既是結(jié)構(gòu),又是建筑,始終為功能服務(wù)。一座橋梁架起兩地發(fā)展,聯(lián)結(jié)兩地自然景觀,橋梁的建造受到自然環(huán)境的強(qiáng)烈作用,故此功能會因環(huán)境作用表現(xiàn)出差異性,在橋梁的景觀設(shè)計中應(yīng)注重功能的完整性,創(chuàng)造建筑藝術(shù)的同時考慮洪水位和降雨量、海潮和水流、土層和巖層、地震活動和風(fēng)速情況帶給橋梁功能的影響[2],使橋梁具備必需性功能,保證交通需求,提高橋梁的使用水平。
3.2使用功能中流露景觀之美
探索,是千百年來人們始終在前行的路,是勇敢者的精神,更是修建一座橋梁的意義。遇水架橋,是為了跨越障礙去看更遠(yuǎn)的風(fēng)景,而別致的風(fēng)景更存在于跨越過程中的橋梁之上。因此,如何使橋梁上的風(fēng)景更加絢麗,是眾多設(shè)計者們應(yīng)該不斷探索進(jìn)階的問題。周圍環(huán)境是橋的透視背景,以烘托橋梁豐富結(jié)構(gòu)主體的表現(xiàn)力,我們沒有任何理由將橋梁設(shè)計與橋梁環(huán)境分離,而要像重視橋梁功能設(shè)計那樣考慮橋梁的環(huán)境因素[2],真正把風(fēng)景糅合到橋梁構(gòu)筑物中來,讓地域文化不僅是一個標(biāo)志符號,更是體現(xiàn)在橋梁每一段的線條、色彩、結(jié)構(gòu)、形狀中,讓橋梁所落之處“兩水夾明鏡,雙橋落彩虹”,讓橋梁文化傳開創(chuàng)之新,擁長虹晴空。結(jié)語科技的進(jìn)步離不開交通的發(fā)展,交通的發(fā)達(dá)離不開橋梁的建設(shè)。一座橋梁的建設(shè)既是工程的科學(xué),又是設(shè)計的藝術(shù),優(yōu)質(zhì)的橋梁需要建造者們扎實的工程實力與創(chuàng)造性的藝術(shù)設(shè)計相融合。善于發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的奧妙,并將環(huán)境的優(yōu)雅藝術(shù)藏于結(jié)構(gòu),表于外觀,讓橋梁的美千姿百態(tài)地變幻于多角度之中,將景觀的美學(xué)準(zhǔn)則充分運用到橋梁設(shè)計的過程中,讓橋梁跨越空間的壯闊,更能跨越時間的長河。
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《橋梁建筑景觀美學(xué)與使用功能分析》來源:《建筑與文化》,作者:孫玉蓮 張玉平 汲生虎 張剛
文章標(biāo)題:橋梁建筑景觀美學(xué)與使用功能分析
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