橋梁結構與環境的協調(diào),考驗設計者的綜合質和創造力(lì)。林同炎教(jiāo)授設計的跨越加州美河的Ruck_A-Chucky橋,獨具匠心地提出了平麵弧形(xíng)的斜拉橋方案,全(quán)長400多米,跨越100多米寬的河穀,100多根鋼索上端錨固(gù)在山上,下端錨(máo)固在梁的(de)兩側。該設計是結構和環境結合的(de)範例,盡管該橋因種(zhǒng)種原因沒有建造(zào),但這一方案構思卻為世界工程界津(jīn)津樂道。
位於意大利佛羅倫薩亞諾(nuò)河上的維希橋( Vecchio Bridge)為三跨連拱,中跨30m,建於1345年,此後不久改建(jiàn)成廊橋,其橋梁立麵造型(xíng)和細部裝飾與周邊文藝複興時(shí)期的建築風格渾然一體。在高速公路(lù)和鐵路線上的橋梁,除要與線路設計(jì)取得一致協調外,還要注重結合地貌特征,增強橋梁表現力。
Christian Menn教授(shòu)主持設計的瑞士甘特橋(Ganter Bridge,1980),是世界(jiè)上第一座板拉橋,與阿爾卑斯(sī)山的背景形成了一幅有(yǒu)震撼力的雄(xióng)偉畫麵。地貌特征要在結(jié)構形式的選(xuǎn)擇中予以體現,如前南斯(sī)拉夫的克爾克橋,簡練地鑲嵌在山水之中。德國斯圖加特市的內森巴(bā)赫山穀高架橋( Nesenbach Valley Viaduct),使結構布局與(yǔ)環境景觀充(chōng)分協調與統一。
在結構設計方麵,展示了輕結構的設計理念(niàn),混凝土薄板在空間鋼(gāng)管桁架的承(chéng)托下跨越山穀,橋墩為樹(shù)狀的集束(shù)鋼管構造,將整體鋼(gāng)管鑄鋼節點運用於(yú)空間鋼桁架的杆件連接及其與混凝土板的連接。在橋梁建(jiàn)築(zhù)方麵,用橫向橢圓形(xíng)的鋼(gāng)管拱承托(tuō)聲屏與上方的自行車道,並與兩端隧道門洞(dòng)自然銜接,其蜿(wān)蜒、通透的銀色形體(tǐ)構成了山穀間的一道風景線。
在缺乏顯著地貌特征的平坦、舒緩山地,應該(gāi)采用不(bú)十(shí)分(fèn)突(tū)顯的橋梁形式;而在寬(kuān)河(hé)、深穀這些天然屏障(zhàng)處,則可采用具有特殊視覺(jiào)衝擊的主跨結構;在既(jì)有社區建造橋梁,橋梁形式一般不(bú)宜彰顯,但也不排除在某些場合,借用突兀(wū)的橋梁結構取得積極的視覺效果。
何為改善外觀而對結構形式(shì)所作的修改,都會(huì)反映在總的造價之中(zhōng)。由於美觀(guān)與追求材(cái)料利用效率的一致性(xìng),一些修(xiū)改會導致成(chéng)本降低;另一些修改,諸如(rú)對構件的美(měi)化造型,也許會增加總成本。出於美觀原(yuán)因對橋梁結構的修改,不包括跨度的增加,一般對總造價的影響不超過5%。然(rán)而,如果出於美觀的原(yuán)因增加(jiā)橋跨,建造(zào)成本會顯著(zhe)增加,在很多(duō)情況下,橋梁的經濟跨徑往往並不大。在結構以外,進(jìn)行純美學意義上(shàng)的裝(zhuāng)飾(shì)性設計,常(cháng)常會引起較大的非議,一(yī)般應避免或謹慎從事(shì)。
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