橋梁美學的設計辦法
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對于橋梁美學而言，如果單純將裝飾作為美學法寶則未免太過單一。縱覽古今內外，許多優秀的橋梁建筑，其結構本身的視覺效果均十分出色。本文從橋梁美學設計應具備的特點入手，對橋梁美學進行探討。
1.1造型美、功能美和形式美
橋梁造型美、功能美和形式美主要體現在橋梁結構本身的設計上，大到橋型方案的整體效果，小到橋梁結構某個受力構件，如懸索橋、斜拉橋的橋塔，拱橋的拱肋（圈），梁橋的梁體等。歸納起來，大致包含如下幾點。
1）比例選擇
一座橋梁，只有當其各部分的比例達到勻稱和諧時，才能構成優美的形象。橋梁美學中的比例一般包括以下3方面。
（1）整體與局部的三維尺寸關系，即橋梁整體規模與各構件之間的協調關系。橋梁整體規模主要體現在橋梁的跨度、橋墩或塔身的高度上。橋梁的整體規模一旦確定，各構件的外形尺寸就應與整體規模相匹配，如拱橋拱圈（肋）的尺寸與拱橋的跨度、矢高匹配，斜拉橋、懸索橋橋塔尺寸與跨度匹配，連續剛構橋橋墩尺寸與橋跨、墩高匹配等。
（2）局部與局部之間的三維尺寸關系，具體體現在橋梁邊、中跨比，拱橋的矢跨比及不同構件之間的協調關系等。橋梁的邊、中跨比及拱橋的矢跨比是以其固有的功能關系和結構關系為橋梁美學前提的，必須在深刻了解橋梁結構內在規律的基礎上去尋求橋梁體態勻稱和比例和諧，決不能違背結構關系和力學原理。不同構件的外形尺寸也應根據其結構關系與力學原理體現出主次有別，如連續梁橋的跨中與支點的梁高、不同墩高的外形尺寸等。
（3）實體部分與空間部分的比例關系，即橋梁結構本身的通透性，其對于周邊環境非常優美的橋梁特別重要，如園林建筑中的景觀橋、景區中的跨江跨河橋等，我國的上海盧浦大橋、重慶菜園壩大橋、澳大利亞悉尼港大橋均是這方面的典范。如果橋梁結構本身過于繁雜，實體部分占據空間太大，則會使整個橋梁結構顯得粗笨、壓抑、毫無生氣，讓人一見即心生沉悶。
2）對稱性
對稱性是橋梁設計中常見的一種美學處理方法，對稱分為鏡面對稱、平移對稱、旋轉對稱、結晶對稱和體量對稱。鏡面對稱方式常用于我國園林中的景觀拱橋中，其充分利用水的倒影效果，將水、橋、人與自然充分結合在一起，體現出一種如詩如畫的意境。平移對稱方式常用于姊妹橋設計中，其往往體現出中國文化中“同”的美感。旋轉對稱方式較少采用橋梁，原因在于旋轉對稱結構穩定性差，與橋梁本身所包含的功能及內在受力機理相悖。結晶對稱和體量對稱方式也常見于各類景觀橋梁設計中。對稱可以是完整的或不完整的，因為美學不是精確的數學，些許不完整性是允許的，有時還是顯示其變化、活潑所必需的。
3）非對稱性
對稱的結構形式給人以穩重的感覺，而非對稱形式在橋梁美學中的運用往往能起到出奇制勝的效果，給人以強烈的靈動感、張力感，體現出整個橋梁結構的活力，改變以往橋梁結構單調、呆板的感覺，如斜拉橋、懸索橋中常見的高、低塔及獨塔結構，中、下承式拱橋中的高底拱圈（肋）、斜拉橋中的無背索體系等。橋梁采用非對稱結構出發點往往不是根據結構受力特性確定，而是單純地從人文景觀效果出發，這就改變了傳統的設計理念，將橋梁的景觀要求放在了首位。如天津大沽橋，該橋全長154m，主橋為下承式系桿鋼拱橋，由2個不對稱拱圈構成，拱圈外傾角度采用1∶3，橋梁呈現出強烈的動感和視覺沖擊效果。
4）構件外形
橋梁自身各部分構造的形象宜給人一種明顯的美學心理暗示，如主梁的簡潔纖細、流暢明快，或高聳橋塔的立體沖擊感，平滑的拱肋曲線以及極富節奏感的吊桿排列等，不宜采用笨拙、粗糙的構件外形。構件外形并非指通過裝飾手段所營造出的視覺效果，而是單純的構件本身的外觀，如城市立交常采用的花瓶墩、拱肋的拋物線形等。筆者認為，構件外形選用比較成功的例子有重慶千廝門大橋和東水門大橋（單索面斜拉橋）的橋塔。橋塔構思來源于鉆石型外形，但又有別于常規橋塔。塔肢外緣采用圓弧曲線，向上呈流線型（非折線）收攏，取消常規鉆石型橋塔塔頂，斜拉索采用塔肢合龍處的鋼箱橫梁錨固；下塔柱采用橢圓形斷面形式呈流線型往塔底收攏，有別于常規鉆石型橋塔采用塔肢在橋塔底座生根的處理方式，使整個橋塔呈現出圓潤、通透、流暢的景觀效果。
5）空間層次感
橋梁的空間層次感常常體現在結構處理上高低錯落有致，張弛有度，能給人一種強烈的韻律暗示。層次感主要包含流線型層次感、等級層次感、功能層次感及視線層次感，其中流線型層次感、等級層次感及視線層次感在懸索橋及中、下承式拱橋中最為常見。懸索橋的纜索、拱橋的拱圈（肋）體現出橋梁結構高低錯落有致，吊桿的等間距排列也給人以強烈的韻律暗示。功能層次感常常體現在雙層或多層橋梁中，如重慶菜園壩長江大橋、杭州錢塘江大橋、武漢長江大橋及南京長江大橋等。
1.2與環境協調統一
橋梁與人們生活息息相關，其與周圍環境的協調統一尤其重要。通常，橋梁與環境的關系大致可分為以下3種情況
1）突出于環境之上
橋梁成為周邊環境的地標型建筑，這種情況常見于平坦、開闊地區的特大型橋梁或城市繁華地帶的市政橋梁。在平坦、開闊地區，由于建筑及遮擋物較少，視野相當開闊，因而當一個大型橋梁出現時，給人的沖擊感將會極其強烈。該類橋梁在設計時應盡可能避免采用較小跨徑的橋梁結構，而應采用大跨徑的懸索橋、斜拉橋及拱橋等結構，橋塔、拱圈應盡可能達到一定高度（拱圈選用較大的矢跨比）以達到視覺沖擊效果。如日本的明石海峽大橋，該橋主橋全長3991m，主跨就達到了1991m，海平面以上鋼塔高度達到了297m[8]。在城市繁華地帶中的橋梁，宜采用大氣的結構形式以使其突出于環境之上，形成城市中心地帶的新地標。如我國重慶的千廝門大橋和東水門大橋，其連接重慶的彈子石、解放碑及江北3大商圈，橋梁結構采用單索面斜拉橋，橋塔采用高聳的改進型鉆石型塔。這2座橋目前尚在施工中，建成后必將成為重慶的新地標。
2）融合于周圍環境
該類橋梁有效地利用自然和社會環境條件，成為構成新環境的一個要素，不可分割。該類橋梁常常位于周邊環境非常優美的地區，如我國園林中常見的景觀拱橋，其通長跨徑均較小，不會顯得突兀，與周邊環境融合協調，建筑高度也較低，不會影響整個景區的通透性和人們的視野范圍。
3）隱藏于環境之中
這并非指橋梁結構被隱藏起來無法看見，而是指橋梁巧妙利用周邊自然環境、地形、色彩等要素，使人們的關注點不再集中于橋梁結構上。如我國著名的泰順廊橋，其通過橋上優美的古建筑造型，使人們的關注點集中在橋上建筑而忽略了橋梁結構本身。某些不知名的小橋往往充分利用周邊環境及其色彩，隱藏起來，如選用與周邊環境一致的石質或木質材料，讓人們走過時幾乎忽略它的存在。該類橋梁通常跨徑極小，僅供人行。要實現橋梁與環境的協調，除需要考慮結構本身的造型美、功能美和形式美外，還可以采用以下幾種方式來實現。
1）橋梁色彩的運用
橋梁色彩的搭配應與周圍的天然色彩或其他建筑物的色彩相協調，但協調并非指色彩要與周邊環境一致，而是應根據橋梁與環境的關系因地制宜，通過色彩的冷暖、遠近及力度來體現橋梁與環境的關系。如重慶菜園壩長江大橋，該橋拱肋采用顯眼的紅色，使整個橋梁突出于環境之上，給人以極強的視覺沖擊感。
2）橋梁外觀裝飾設計
橋梁外觀裝飾指通過結構表面處理來體現橋梁構件本身的質感及特征，如通過橋頭雕塑、路燈裝飾，橋面人工綠化等來使橋梁與其周邊環境相協調，且應能更好地兼顧當地的民風、民俗。
3）人工照明運用
以人工光展示橋梁的形態特征和建筑風格，采用光效果改善橋梁建筑外觀，揚各種橋型形態特征之長，避橋梁局部結構不美觀之短。光照度和光色彩要有助于表達照明主題，光面色彩和照明要柔和均勻，給人以舒適之感。需注意，燈具是橋面重要的硬質景觀，應與橋梁成為一個整體而不是凸顯，其造型要與橋梁建筑風格和形態特征相一致。如浙江寧波的琴橋，該橋為系桿拱橋，其在主梁下精心設置了具有節奏規律和烘托橋體形象的吸頂燈，使橋梁結構看上去輕盈和飄逸，且在河面上呈現出亮麗而清晰的倒影效果。
1.3橋梁結構內涵
如果橋梁能夠體現出當地的自然景觀、人文景觀、歷史文化景觀或其象征意義，那結構就具有生氣與活力，橋梁結構所包含的內涵寓意就會對橋梁建筑起到畫龍點睛、錦上添花的作用。由于橋梁的區域性很強，因此橋梁設計之初必須詳細了解當地的自然景觀、風俗習慣等。本文以2個具體工程實例來闡述橋梁結構內涵在橋梁美學設計中的作用。
1.3.1重慶涪陵烏江大橋復線橋
重慶涪陵烏江大橋為主跨200m的上承式鋼筋混凝土拱橋，全長351.83m，橋高84m，位于烏江入長江口上游約2.5km，連接涪陵繁華的城西與尚待開發的城東（圖1）。涪陵位于三峽庫區，橋位附近有歷史遺跡——千年水文站白鶴梁，當地建有白鶴梁博物館。復線橋方案設計立足于當地的人文景觀及歷史文化景觀，提出以下2個方案。方案1：無背索矮塔斜拉橋。由于橋位位于三峽庫區，故該方案從三峽庫區纖夫文化出發，將“三峽纖夫”拉纖時彎曲的身體化身為橋塔，纖夫繩幻化為斜拉索，以體現整個橋梁的張力、動感之美。橋塔底座設置“三峽纖夫”浮雕，展現出其簡單而不失凝重的生存狀態和精神風貌
2結語
橋梁作為公共建筑的一部分，在實現其交通功能的同時，還應作為人們日常生活的一部分，使其與當地環境協調一致，呈現出美的形態。隨著我國綜合國力的提升，橋梁作為一種建筑形態，其景觀效果越來越得到重視，橋梁美學在橋梁設計中所占的比重也越來越大，甚至具備一票否決的能力。因此，橋梁設計者必須改變原有的僅從經濟及實用性角度考慮的設計理念，將設計重心轉移到注重橋梁結構的美學價值上來。
作者：張杰單位：招商局重慶交通科研設計院有限公司
