桥梁设计中的美学运用

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1、桥梁设计中的美学运用摘要:系统论述了在桥梁设计中对美学理论、原则、特性和方法的运用。关键词:桥梁设计;美学理论;美学原则“一桥飞架南北,天堑变通途”。桥梁是道路环境的重要组成部分,自古以 来,桥梁显示了其强大的沟通功能,同时成就了不朽的建筑艺术。它形成了一道 道优美的风景,成为一座又一座城市的形象标志,它是美的载体,而美也是桥梁 不可或缺的设计原则之一。在交通日益发达的今天,探讨桥梁设计中的美学运用 具有很强的实用价值,能突出现代桥梁的时代特性。桥梁的美学不仅表现在外在形式和造型上,而且应满足道路使用者在不同交 通条件下的视觉感受。一般说来,在桥梁设计中对美学理论、原则、特性和方法 的运用主要

2、体现在以下方面:1 一致性一致性即桥梁的建筑形式必须与使用目的和功能相一致。建造桥梁必定有它 的使用目的和功能要求,其中最基本的使用目的就是满足交通要求,它可能是联 结两岸、跨越沟谷的道路桥梁,可能是跨越河流、有通航要求的水上桥梁,也可 能是分流人车、减少壅阻的城市高架桥梁,还可能是公路、铁路两用桥梁。从功 能上要考虑相应的交通量、道路等级、行车速度、设计荷载、承载能力、抗震、 防滑等方面的要求,此外还要考虑建成后的景观作用。这些使用目的和功能,就 要求我们选择相适应的桥型、建筑高度、跨度、上部与下部构造以及所使用的材 料。所以,桥梁建筑的形式首先取决于它的使用目的和功能,只有二者达到一致 性

3、,桥梁的美才有了坚固的基础,才有可能达到质量与美的统一的最高境界。2 协调性桥梁与道路、桥梁与周围环境应该是相互协调的。桥梁是自然景观中的一种 人工景观,要和环境有机融为一体,就如同亭台楼阁对周围环境有一种点缀、补 充、增色的作用一样。这包括两方面的内容:2.1桥梁与道路的协调性一般情况下,桥梁是道路总体线形的一部分,道路处于主导地位,桥位应服 从路线方向,符合路线布线规定,这样可以使整体布局合理、行车顺适、安全, 以保证质量和保持线形的连贯性,满足人作为使用道路的主体对线形的视觉和心 理上的要求。但一些大桥和重要桥梁由于受河流流向、地质、水文等情况的影响, 要对跨河位置进行选择,会使道路与桥

4、梁相接的平面线形产生变化;有时桥面标 高会受到设计洪水位、桥下净空、桥梁上部构造高度的制约,要调整纵断面线形, 会使道路与桥梁相接的纵断面线形产生变化。从一定意义上讲,此刻桥梁处于主 导地位,桥位控制着桥头路线的走向,这时通常在桥头两侧引入适当的曲线配合, 或设计较长的引道,可以收到良好的效果。有时在设计中配合以适当的曲线桥与 弯桥会增加线形的可观性和吸引力。当道路使用者沿路线、桥梁纵向前行时,路 线、桥梁必须符合美学中透视图的要求,使线形连续,对使用者的视线进行正确 引导,使路线、桥梁在使用者眼中形成一幅流畅的动态图卷;当人们从立面、侧 面去观赏桥梁时,会清晰地看到桥梁的造型、特点、比例,形

5、成一幅美丽的静态 图画;当人们从高处俯瞰时,会形成壮丽的整体景观。如果桥梁与道路能够达到 协调统一,无论从哪个角度,都会给人以美感,使人觉得桥梁就是美的浓缩。综上所述,桥梁与道路相协调,一是平面线形要协调、流畅;二是纵断面线 形要协调、统一;三是桥梁横断面与道路横断面衔接要优化合理,不致产生突然 变化,出现交通瓶颈;四是桥梁结构、建筑尺度与道路功能相协调,从而使人们 从视觉、心理角度最真切地体会到桥梁的一种实用的美。2.2桥梁与环境的协调性由于选址不同,每一座桥的环境都存在着差异性和独特性,建造桥梁的时候 应考虑环境因素的影响。环境因素包括地理环境、地质环境、气候环境、水文环 境等自然环境,还

6、包括政治、经济、文化等人文环境,必须进行综合考虑。比如, 在美国迪斯尼乐园内建桥自然不同于在英国泰晤士河上建桥,而在长江三峡建桥 也不同于在西安古城建桥,否则全部千篇一律,也就毫无美感可言。因此,在不 同时代、不同国家、不同地区、不同环境,就应该有不同的建筑形式、结构、材 料、风格、色彩与之相适应,才能吸引人们的目光,造就真正美丽的桥梁、真正 美丽的城市。桥梁与环境的协调性主要包括以下几方面:一是桥梁的建筑形式要 与环境相协调,根据环境的特点和要求选择相适应的结构,以取得和谐的效果; 二是桥梁的视觉效果要与整体环境相协调,如周围有建筑密度较大的建筑群,应 以原有景观为主,将桥梁和谐地融入其中,

7、可选择适应的眺望地点,使人产生宏 观印象;三是桥梁的设计要与环境保护相结合,环保是人类可持续发展的研究课 题之一,也是人类生存意识的进步,桥梁的设计与环境相协调,不仅是不破坏原 有环境,而且应保护和改善环境,常见的措施有绿化、使用环保材料、废弃物利 用等,这充分体现了桥梁设计的主动性和美化功能。总之,桥梁设计中要结合道路、环境条件,充分考虑农业、环保的要求,合 理规划,统筹布局,达到技术经济、环境效益、美学效果的统一。3 统一性统一性是主要的艺术原则之一。统一性是指桥梁整体与局部之间的关系要协 调,避免孤立分散。统一性主要包括以下几方面:一是结构体系的统一,即不同 的结构体系不能混用,上、下部

8、结构形成协调配套。二是几何尺寸的统一,避免 出现不和谐的跳跃,以形成统一整体。三是主体结构与附属结构的统一,在桥梁 设计中,主体结构为主,但附属结构却能直接影响桥梁的美感,如照明系统除了 为夜间行车提供条件,还能渲染夜景;护栏除了可以保护安全,还可满足人们的 视觉要求和对桥梁的整体印象。四是色彩的统一,色彩应和谐,明度、彩度、冷 暖感、轻重感要搭配得当;要正确选择主要色彩并正确运用色彩对比,使之体现 出独特的风格;色彩、光线的变化应柔和,过渡应自然。4 连续性连续性是指线形的连续、流畅,这是道路桥梁线形美学的重要标准,主要包 括平、纵、横方面的连续性以及各元素之间的协调统一。平、纵线形和横断面

9、 要与路线一致,防止突然变化产生的中断,使线形顺适、自然,从而保证视觉的 连续性和流动感,给人们一种流畅的美感。5 简洁性简洁性指桥梁的线条的简洁及结构的精练。随着建筑材料的数次革命,现代 桥梁的设计理念也发生了新的变化,要求桥梁结构合理、精练、轻盈,各个部分 关系清晰、明确,桥梁线条简洁、明快、有力,相互协调,合理配合,适应现代 交通条件下的视觉特性要求,寻求一种简洁、自然、和谐的美。6 均衡性均衡是重要的美学原则之一。均衡性指通过设计,使人的视觉份量均等,使 人们产生一种平衡、稳定的美感。均衡性主要包括两点:一是比例均衡。任何美 的事物都有恰当而优美的比例,在桥梁设计中,它能够反映出桥梁局

10、部与整体之 间、局部与局部之间以及平、纵、横三维的实际关系。一方面注意上、下部之间 的比例问题,如果二者比例不恰当,就会导致结构失衡,重心不稳,难以承重, 不够安全,缺乏平衡感;另一方面,应该注意桥梁纵横向的比例,如桥孔布置比 例不当,就会使人感觉缺乏美感。二是序列得当。序列就是排列的顺序。观赏桥 梁是一种独特、连续不断的审美体验,因此就要求序列得当。一个好的序列,是 一种过程,应该有明确的开始和结束,并有正确的引导。序列可分为规划序列和 不规划序列。规划序列给人以沉稳、端正、明确、起伏有秩的感觉。对称就是一 种规则序列,我们常见的按奇数布孔,两侧成对称分布,就是一种最简单的均衡。 而当地质条

11、件不允许,比如山谷两侧不对称或河槽偏向河流一边时,使用规则序 列不能很好地实现时,可以采用不规则序列,以自由均衡代替对称均衡,这样反 而能够增加韵律感和流动感,同样能给人以美的享受。另外,当我们将同一结构 形式、形状、尺寸和构件重复使用而构成一个系列时,会产生韵律感和节奏感; 而当我们将不同的结构形式、形状、尺寸和构件重复使用构成一个系列时,则会 增加戏剧性和趣味感。7 多样性多样性就是不同的特性、丰富的变化给人的多方位、多角度的美感。在桥梁 设计中,当多种不同的构件、属性相结合时,结构体系呈现多样性;当各种各样 的线条、图形相组合时,设计图案呈现多样性;当以不同角度观赏桥梁时,视觉 感受呈现

12、多样性丰富多彩的多样性,造就了美的桥梁,造就了桥梁的美。8 个性个性是一种风格,是一种格调,也是一种特色。不同的桥梁有不同的个性, 它代表了不同的设计理念,代表了设计者个人的风格和水平,更代表了不同时代、 民族、地域的风采。当设计者把自己的理念通过不同的细节表现出来时,每一座 桥梁就都有了自己的内容和性格结构形式、建筑风格、线条组合、尺度 比例、色彩效果等,并以此区别于其他建筑物。如果桥梁没有了个性,就淡化了 其生命的价值和存在的意义。桥梁建筑是一种视觉艺术,是具有空间、时间属性的立体四维艺术。在公 路工程技术标准中规定桥梁的设计原则为“安全、适用、经济、美观”,建立 在安全、适用、经济基础上的美观是桥梁设计的最深的境界和最高的层次,也是 桥梁设计最完美的目标。纵观桥梁设计发展的历史,美学的一些原则和理念早已 在无形中融入了桥梁的设计之中,美学的一些方法正在被频繁借鉴。正是美学在 桥梁设计中的广泛运用,才使得桥梁设计理论日臻完善,桥梁设计技术日渐进步, 桥梁设计作品日趋人性化,桥梁设计水平日益提升。

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