浅谈桥梁美学在朝阳市麒麟大桥方案设计中的应用

摘要：本文简单阐述了桥梁美学在桥梁方案设计中的应用原则，并介绍了朝阳市麒麟大桥的景观设计，为同类桥梁的景观设计提供了经验。
　　关键词：桥梁美学，桥梁方案设计
　　随着经济水平的提高，人们审美意识不断增强，一座成功的桥梁不但要满足人们的使用要求，同时应满足人们精神上的要求。这就要求我们每一个桥梁设计人员在进行方案设计中不仅要考虑桥梁结构本身，还要注重桥梁结构的美学构思。
　　一、桥梁美学在桥梁方案设计中的应用原则。
　　桥梁美学是研究桥梁艺术美和技术美的根源理论，以及创造和展示桥梁艺术美和技术美的科学。在桥梁方案设计中应用桥梁美学应以安全、适用、经济为前提，以和谐统一为本，并分清主次，抓住重点。只有这样才能设计出真正的桥梁精品。
　　1、以安全、适用、经济为前提。
　　桥梁设计首先要满足使用功能要求。
　　德国工程师鲁克维德曾说“要设计美的桥梁，就必须使科学与艺术密切结合”。桥梁最基本的使用功能是通车、行人、通航、行洪，在进行桥梁美学设计时首先注意的是不能影响结构的承载能力和使用功能，形式服从功能。功能与形式要和谐统一。桥梁美学价值的体现不能脱离桥梁的结构形式而盲目地、刻意地追求。否则只能是“画蛇添足”。
　　2、以和谐统一为本。
　　a)需要与地理环境及人文环境相互协调。
　　桥梁结构不是单一存在的，它与桥位处的自然景观及附近的人工建筑一起处在人们的生活空间里，构成整体景观。桥梁美学设计应考虑两者协调一致，互相配合，融为一体。桥梁的设计风格要与当地的人文环境和谐统一。
　　b)桥梁结构各部分之间和谐统一。
　　桥梁由若干要素组成，每一要素都占有一定比重和地位，若所有要素都竞相突出自己，就会削弱桥梁建筑的整体统一性。所以桥梁建筑要有“主”和“从”，主桥与引桥，主跨与边跨，主体与附属存在主从差异，正是这种差异的对立，使桥梁形成完整统一的有机整体。否则会主从不分，缺乏和谐。
　　3、分清主次，抓住重点。
　　《城市桥梁设计准则》中提出“桥梁建筑重点，应放在总体布置上和主体结构上，以期塑造桥梁这一跨越性工程构筑物的美，创造清晰、明朗的建筑形式．建筑美要忠于合理的受力结构，不在结构之外过多增加装饰．”如果为了营造美的效果，不惜花重金在附属结构上大做文章，则会喧宾夺主，忽视甚至剥夺了桥梁主体特有的跨越、挺拔和灵动的美学特征。常常事倍功半。
　　二、朝阳市麒麟大桥方案设计中的美学设计。
　　朝阳市麒麟大桥位于辽宁省朝阳市东部出口，在已建成的凌凤大桥下游约1100米处跨越大凌河，西接城区黄河路，东接凤凰组团开发区，是连接新老城区的纽带。特殊的地理位置要求麒麟大桥的方案设计要实现桥梁美学与桥梁技术的完美结合。
　　在大桥的方案设计阶段按照上述原则进行了桥梁的美学设计：以安全、适用、经济为前提确定主跨的长度；按照与外部环境和谐统一确定桥型结构；依据桥梁各部分之间的和谐统一来确定桥跨布置；抓住重点，做好对桥塔的景观设计。大桥的设计取得了良好的景观效果，建成的麒麟大桥成了大凌河上又一道亮丽的风景线。
　　1、以安全、适用、经济为前提确定主桥的长度。
　　大凌河两岸之间的堤坝宽约为400米，桥下无通航要求，据此确定主桥的长度约300米。综合考虑经济造价，此范围内比较有竞争力的桥型有自锚式悬索桥，矮塔斜拉桥，拱桥，梁桥。桥梁的方案设计在这个范围内进一步开展。
　　2、按照与外部环境和谐统一的原则来确定桥型结构。
　　大凌河上已建的凌凤大桥为钢管混凝土拱桥，为了避免结构上的重复性，麒麟大桥的方案设计中不再考虑此种结构形式。梁桥虽结构简单，造价较低，但景观效果一般，与繁荣的周边环境很难适应。
　　斜拉桥是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁相组合的体系。高耸的桥塔强壮伟岸，显示出一种直指蓝天的动势；纤细的拉索蕴含着强劲的张力；整个结构显示出一种生机盎然、充满活力的气质。
　　悬索桥是桥梁领域中公认的最优美的桥型。它利用索塔将主缆凌空架起，并通过有序排列的吊杆把承载的桥面悬挂起来。充满张力的缆索，使桥梁洋溢着大气、轻灵的美，其流畅的线型极易吸引观赏者的目光。
　　从桥梁本身来讲，这两种桥型结构都非常具有竞争力，但是站在高空俯视桥位周边的景色，设计人员发现悬索桥的柔美曲线与其上游的凌凤大桥具有张力度感的拱形结构珠联璧合，相映成趣，在大凌河上形成了别致的景色，完美的融入到了大凌河、凤凰山的秀丽风景之中。
　　自锚式悬索桥的方案从众多方案之中脱颖而出，成为最终的选择。
　　3、按照桥梁各部分之间的和谐统一来确定桥跨布置。
　　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。对于既定的主跨长度和桥型结构，确定合适的桥跨布置既是结构受力的需要也是景观设计必须思考的问题。
　　大桥各部分的比例关系取决于矢跨比，边、中跨主缆跨度比，吊杆的间距这三个方面。
　　（1）矢跨比
　　合适的矢跨比一则要最大限度减少主缆用钢量，节约造价，二则要减小主缆恒、活载拉力以减少主缆锚固的构造尺寸，方便锚固，同时还要能够保证获得较高的主塔高度，进而取得加劲梁与主塔尺寸上的协调。麒麟大桥为能最大限度的满足上述几个方面的要求，最终采用了1/5.5的矢跨比。
　　（2）边、中跨主缆跨度比值
　　确定边、中跨主缆跨度比值也就是确定边跨跨径，以使全桥比例协调，同时要兼顾主缆近主鞍处的切线角、主缆锚固点处切线角对锚固构造尺寸的要求、主梁端部压重实施可行性等多方面因素。
　　麒麟大桥经过反复比较采用了73+180+73米的跨径组合。
　　（3）吊杆的间距
　　吊杆间距的确定应综合考虑吊杆整体外形与桥塔的关系，并尽可能降低单根吊杆拉力方便索夹设计。麒麟大桥最终确定吊杆间距5米。
　　4、抓住重点，做好对桥塔的景观设计。
　　主塔高耸于江面,是自锚式悬索桥景观控制元素，除满足受力要求外，结构选型以景观为基本出发点。
　　桥塔沿桥轴方向的正面形象决定桥塔的特征和性格，是桥塔设计的着重点。设计中采用了简洁、大方、具有浓厚的时代气息的门字形桥塔。塔柱的断面采用十字型断面，在塔柱表面产生了纵向线条，加上光影效果，丰富了表面变化，增强了耸立感。
　　为了给人以稳重、流畅的感觉，按美学原则，由短到长顺序设置了塔段高度。同时为了避免路面到塔顶的空间过大而产生不安定感，在塔顶设置梁高较大的水平梁，并在水平梁的下缘设置向上凸的弧形曲线。
　　桥面以下的桥塔结构的美学处理以简洁明快为主，并且塔柱、底横系梁共同露出地面，从而表现出桥塔稳如磐石的姿态。
　　三、结语
　　综上，麒麟大桥可以说比较成功的利用了大凌河这一自然景观，通过自身的美感改善了周边的环境，达到了桥梁美学设计的良好效果。
　　随着经济水平的进一步提高，桥梁美学得到越来越多人的认可；随着科技水平的不断进步，桥梁美学的实现越来越具有生动的表现能力。新一代的桥梁设计人员应该抓住历史和时代对我们提出的要求，创造出更多优美的桥梁作品，为祖国的锦绣山河增添光彩。
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