浅谈 城市桥梁结构与景观设计

浅谈 城市桥梁结构与景观设计

熊振明

武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北武汉 430015

摘要:在城市建筑物中，桥梁经常作为该座城市的地标性建筑，满足了交通使用功能上的要求外，还在景观构造上融合了当地人文特色、文化底蕴等信息，在视觉上给人们很大的冲击。文章中就现代桥梁结构设计如何结合景观设计作分类阐述，就造型种类、特点、难点及设计元素进行分析归纳，列出景观设计在桥梁结构工程中的运用实例，对景观设计趋势提出自己的观点。

关键词:城市桥梁、景观设计、桥梁结构造型

一、概述

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，也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。

二、桥梁景观设计的主要内容

桥梁景观设计是一个系统工程，它涉及到桥梁学、建筑学、美学等诸多科学的综合。美国的一位桥梁景观学家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，而在其中桥梁本身的结构景观尤为重要，它体现桥梁的结构美和自然流畅，是建筑内容和形式的高度统一。

三、城市桥梁景观设计的特点和难点

城市桥梁由于其处于市区，位置较为特殊。因而其景观效果要求也就更加强烈，其主要设计特点为:

桥梁景观是工程技术与美学原理相结合的产物，桥梁景观设计必须符合桥梁的功能、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，表现建筑的美学特性。

城市桥梁景观具有鲜明的时代特征，桥梁景观是城市景观中的视觉识别要点，其对时代的表述能够反映出城市建设的时代性。

(3)城市桥梁景观具有独特的地域性，也即“地标”的意义，而且总是与当地的人文、自然环境以及城市的总体景观相伴生，有的时候，综合景观的意义更为明显。

(4)桥梁景观的设计和发展还与工程技术的进步有着密切的关系。由于计算机技术的应用以及结构设计软件功能的完善，使得新结构、新材料的工程应用成为可能，因而新的桥型和结构造型不断产生，也为桥梁的景观设计创造了新的舞台。

与此同时，城市桥梁自身的功能要求也增加了景观设计的难度。城市河流的河面宽度一般较小，大多在百米以下，但是由于我国城市交通量的不断增长，对于道路宽度的要求也越来越宽，所以城市桥梁中大多为宽桥、“胖”桥，宽跨比较大，有的甚至接近于1，这从美学的角度来说是一种不合理的比例分配，也对桥梁的景观设计来说是一个不利因素。

四、城市桥梁景观中的结构造型设计

桥梁结构造型设计是对桥梁的线形、造型等在满足功能、安全、经济合理的前提下，进行结构型式的设计，它应与结构受力形式相协调，保证结构外形与内在受力的高度统一，同时结构造型还应结合自然景观、城市景观、历史文化及美学方面综合考虑和组织，以最大限度的实现桥梁力学上的合理性、功能上的适用性、与周围环境的协调性及地上地下复杂管线的结合性，此外还要反映出城市的建设风貌和当地的文化特色。

城市桥梁主体结构的造型要有独特的艺术表现力，融入到城市的整体空间中去，塑造有特色的城市景观，防止公式化，在传统中求变化、求创新，在线条、形体色彩、质感的运用上应综合考虑，以简为主，加强对比，突出重点和个性，尤其不能忽视细部构造与主体的平衡、协调。造型中的线形设计，在满足力学要求的前提下，创意要有开拓性、创造性，改变比较臃肿的体型，使之自然化;同时利用内部空间，使实用性与美观性得到最完美的结合;直线和曲线综合考虑、组合设计，形成流畅的线形体系。

在造型设计中还应注意使用点、线、面相结合的手法，既有变化，又有秩序，使之和谐统一;此外还要处理好桥梁结构的协调和统一、主从与重点、对称与均衡、比例与尺度以及韵律与节奏的关系。

五、桥梁结构造型方案设计应用实例

5．1设计要求

某座桥梁位于城市入口的主干路上，是一座跨河桥，河道上口宽为60m，道路红线宽度为52m，其中机动车道宽为21m，其它为非机动车道、人行道以及分隔带宽度。该桥梁方案设计应体现出城市的时代风貌，建成进入市区的标志性建筑。

5．2设计构思

该桥位于城市的主干路，首先从功能上应满足道路交通的要求，因而桥面宽度不宜压缩主体部分，故桥梁的宽跨比约为0.85左右，是一座宽桥，在方案设计时从桥梁的功能和桥梁建筑的景观效果以及表现手法等方面综合考虑，提出下承式曲面异型提篮拱桥的设计造型，桥梁中拱跨径为60m，边拱跨径为78m。在跨中人行道向外弯出，形成曲线人行系统，桥梁总宽为48m。

桥梁平面图

方案效果图

(1)设计充分利用道路与河岸的高差，采用一大一小两片拱肋相互依靠的造型，恰似日月互映，预示着该市美好的未来。

(2)边拱采用三维空间曲线的拱轴线，于传统中具有变化和突破，突出了桥梁长度方向的节奏变化美，增强了桥跨方向的变化，改变人们对于桥梁宽跨比例的印象。

(3)人行道采用曲线外形，表现了桥梁宽度方向上的节奏变化美。

(4)桥梁主体采用混凝土结构，增强了桥梁的现代质感，体现出现代桥梁的特点。

总之，该方案设计充分克服了宽桥的缺点，合理利用了桥位处的高差，做到了在传统中寻求变化，表达了结构物的对称美和空间曲线美，是适合桥位处的一座优雅的城市桥梁。

5．3方案特点

该桥型方案在结构设计时结合桥位地处的环境、桥梁的功能展现、桥梁的景观设计等各方面的要素综合考虑方案的景观效果。

(1)该方案设计了一大一小两片拱肋并相互依靠，整个桥梁由四片拱肋形成空间造型。边拱优美的拱肋曲线在加上钢结构的轻盈，使得结构线形轻巧而流畅，较大的跨径也增强了桥梁的空透性，使桥梁在结构上富有了变化，也使桥梁的宽跨比例更加协调。中拱以传统的系杆拱体系，既与边拱形成对比和呼应，又减小了拱的水平推力。

(2)在中拱和边拱的连接上，除了中部采用较密的等间距的杆件连接外，还在两侧各设置了三道发散式曲形杆件连接，优化了拱肋间相互联系的形态。

(3)人行道向外的弯曲变化，增添了桥梁平面变化，同时使边拱的吊杆呈现曲面变化的造型，更增添了整个桥梁线形的变化，与中拱单一索面形成强烈对比和呼应。

总之，本方案设计造型冼炼、刚劲，明快、优美，是一种技术与艺术、功能与美观、形式与内容高度统一的现代桥型，边拱更是线形优美、比例适当、造型新颖，在各种桥型中具有相当的竞争力。

六、结束语

桥梁景观设计在我国越来越被重视。伴随其成长过程，还存在一些建筑管理机制、建筑师素质及设计风格等方面的问题，因此，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。

参考文献

［1］龙翔．桥梁的景观设计［J］．公路交通技术，2004，10(5):73—74．

［2］胡凌．世纪公园景观桥梁设计［J］，城市道路与防洪，2004，(3):44—47．

［3］牛润明，张耀辉．桥梁设计的美学考虑［J］．东北公路，2003，(1):90—92．

［4］万敏，周倜，吴新华．桥梁景观的创作与思考［J］．新建筑，2004，(2)．

作者简介：熊振明 ，男，生于1976年，汉族，江西乐安人，本科，高级工程师，研究方向：桥梁结构设计，