橋梁結(jié)構(gòu)與環(huán)境的協(xié)調(diào),考驗(yàn)設(shè)計(jì)者的綜合質(zhì)和創(chuàng)造力。林同炎教授設(shè)計(jì)的跨越加州美河的Ruck_A-Chucky橋,獨(dú)具匠心地提出了平面弧形的斜拉橋方案,全長(zhǎng)400多米,跨越100多米寬的河谷,100多根鋼索上端錨固在山上,下端錨固在梁的兩側(cè)。該設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)和環(huán)境結(jié)合的范例,盡管該橋因種種原因沒(méi)有建造,但這一方案構(gòu)思卻為世界工程界津津樂(lè)道。
位于意大利佛羅倫薩亞諾河上的維希橋( Vecchio Bridge)為三跨連拱,中跨30m,建于1345年,此后不久改建成廊橋,其橋梁立面造型和細(xì)部裝飾與周邊文藝復(fù)興時(shí)期的建筑風(fēng)格渾然一體。在高速公路和鐵路線上的橋梁,除要與線路設(shè)計(jì)取得一致協(xié)調(diào)外,還要注重結(jié)合地貌特征,增強(qiáng)橋梁表現(xiàn)力。
Christian Menn教授主持設(shè)計(jì)的瑞士甘特橋(Ganter Bridge,1980),是世界上第一座板拉橋,與阿爾卑斯山的背景形成了一幅有震撼力的雄偉畫面。地貌特征要在結(jié)構(gòu)形式的選擇中予以體現(xiàn),如前南斯拉夫的克爾克橋,簡(jiǎn)練地鑲嵌在山水之中。德國(guó)斯圖加特市的內(nèi)森巴赫山谷高架橋( Nesenbach Valley Viaduct),使結(jié)構(gòu)布局與環(huán)境景觀充分協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,展示了輕結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念,混凝土薄板在空間鋼管桁架的承托下跨越山谷,橋墩為樹(shù)狀的集束鋼管構(gòu)造,將整體鋼管鑄鋼節(jié)點(diǎn)運(yùn)用于空間鋼桁架的桿件連接及其與混凝土板的連接。在橋梁建筑方面,用橫向橢圓形的鋼管拱承托聲屏與上方的自行車道,并與兩端隧道門洞自然銜接,其蜿蜒、通透的銀色形體構(gòu)成了山谷間的一道風(fēng)景線。
在缺乏顯著地貌特征的平坦、舒緩山地,應(yīng)該采用不十分突顯的橋梁形式;而在寬河、深谷這些天然屏障處,則可采用具有特殊視覺(jué)沖擊的主跨結(jié)構(gòu);在既有社區(qū)建造橋梁,橋梁形式一般不宜彰顯,但也不排除在某些場(chǎng)合,借用突兀的橋梁結(jié)構(gòu)取得積極的視覺(jué)效果。
何為改善外觀而對(duì)結(jié)構(gòu)形式所作的修改,都會(huì)反映在總的造價(jià)之中。由于美觀與追求材料利用效率的一致性,一些修改會(huì)導(dǎo)致成本降低;另一些修改,諸如對(duì)構(gòu)件的美化造型,也許會(huì)增加總成本。出于美觀原因?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)的修改,不包括跨度的增加,一般對(duì)總造價(jià)的影響不超過(guò)5%。然而,如果出于美觀的原因增加橋跨,建造成本會(huì)顯著增加,在很多情況下,橋梁的經(jīng)濟(jì)跨徑往往并不大。在結(jié)構(gòu)以外,進(jìn)行純美學(xué)意義上的裝飾性設(shè)計(jì),常常會(huì)引起較大的非議,一般應(yīng)避免或謹(jǐn)慎從事。
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