景观桥梁创新设计手法及应用分析

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【摘要】随着人们环保意识、审美意识的增强，对桥梁建筑的建设要求不再局限于简单的跨越和交通性能，逐步倾向于桥梁的景观和观赏性。随之，作为桥梁一个分支的景观桥梁受到了人们的广泛关注和推崇。但桥梁设计的理念和技术难以满足景观桥梁设计的需求，桥梁设计者应不断创新设计理念和手法，融入周围景观元素，实现桥梁设计与自然、历史、人文的和谐统一。论文旨在分析景观桥梁设计的常用手法，在前人论著和实践的基础上提出创新设计手法，拓展景观桥梁创新设计的思路。

【关键词】景观桥梁；创新设计手法；应用；整体性；协调性

1引言

景观桥梁是桥梁建筑理论的一个分支，既具有桥梁建筑的共同特点，也有着作为一个分支体系的特有性质，是桥梁建筑交通与美观性能的完美体现。随着城市化的发展，景观桥梁受到了人们的广泛关注，市政部门希望借助景观桥梁来装点城市风景，其具有经济与美观的双重特性，在城市桥梁建筑中具有广阔的发展空间，备受社会各界人士的推崇。目前，我国正竭力向经济、美观、便捷的景观桥梁的发展方向转变。

2景观桥梁简述

2.1景观桥梁的内涵。“景观桥梁”这一概念出自同济大学出版的《景观桥梁设计》一书。文中对景观桥梁这一概念做了清晰的论述。“艺术价值高的桥梁本身是非常协调的，在均衡、稳定、比例、韵律等方面都具有独特的魅力，桥梁与环境的和谐统一，有些还能表现出一定的文化内涵。通俗地讲，景观桥梁是具备较高艺术观赏性的桥梁，可观、可游。既能唤起人们美感的、具有良好视觉效果和审美价值、与桥位环境共同构成景观的桥梁，称之为景观桥梁。”它既可以成为一定环境的主体，也可成为景观环境的载体。不断把景观中所蕴含的生态要素融入桥梁设计中去，是景观桥梁的实用功能和艺术表现力提升的关键和重要创新设计形式。2.2景观桥梁的特点。景观桥梁作为桥梁的一个分支，既具有一般桥梁的全部特点，也有着自身的内在特性。从共性的角度讲，景观桥梁作为桥梁的一类，其跨越和交通功能是必不可缺的。景观桥梁铺设是在其满足交通运输性能的基础上展开的。一般桥梁的建设重心在不同体系的受力分析上，且其造型满足静力平衡。景观桥梁也不例外，无法脱离一般桥梁建设的基本要求。简单来讲，景观桥梁的建设既要体现内在美，也要体现外在美，内外兼修。在重视其内在性能的同时，也要注重其外在的美观性。审美已成为景观桥梁的一个重要衡量标准。在完善分析景观桥梁的结构、造型的同时，融入自然、人文、历史、人的心理感受等多元化要素，实现人与自然的和谐统一，提升景观建筑的美观性、协调性、整体性和统一性【1】。2.3景观桥梁设计应遵守的基本原则实用性原则。实用是景观桥梁的第一特性，任何以桥梁美观为目的的元素融入都必须建立在景观桥梁使用功能（跨越、交通）有效发挥的基础之上。桥梁净空界限内不得设置桥跨结构的任何构件和其他建筑物，以确保车辆和行人运行通畅。使用与美观的协调统一是景观桥梁设计的内在要求。质量与安全第一原则。桥梁的基本功能是跨越和交通，作为交通运输的载体，保证其安全是桥梁设计的关键。桥梁设计的重点是对不同体系的受力分析和造型的静力平衡，桥梁建筑的景观修饰与桥梁构件是桥梁的2种不同构筑品，为确保桥梁的质量和安全，两种属性的构筑物在受力、强度或景观型桥梁的造型结构受力应基于桥梁建造的标准执行。在质量与安全得以保障的前提下，打破桥梁的结构、造型设计局限，突出景观桥梁的审美性和可观赏性。环保建设原则。桥梁景观的建设不应以生态环境的牺牲为前提，应坚持环境保护的原则，在保障生态环境和谐稳定的基础上开展桥梁景观的建设。保护桥梁景观区动植物的生存环境，最大限度地降低桥梁建设对生态环境的破坏。地域风俗文化原则。不同地域的桥梁设计都蕴含其各自特有的地域属性。景观桥梁的设计应基于地域的风俗、文化，建造富含地域文化特色、风俗风貌和价值取向的特色性桥梁建筑【2】。

3景观桥梁的创新设计手法

3.1仿生学设计手法。仿生学设计从其字面角度可理解为仿造生物形态的设计，仿生学是典型的生物学概念，是生物与技术结合的产物。但随着科学技术的发展，其突破了技术装置的范畴，被广泛应用到社会的各行各业。如化学、物理学、遗传工程、建筑学、机械工程等众多领域。简单来讲，仿生就是模仿，运用到桥梁建筑中就是工程师从生物的躯体构造中获取启发，巧妙地运用到桥梁建筑中去。如植物的根茎，看似难以支撑整个植株，但其却可以迎风不倒，具有极强的抗风、抗压能力；鸡蛋壳，看似薄弱蝉翼，但却可以均匀分散受力支撑整只手的力量；啄木鸟的骨骼，看似平淡无奇，但却具有抗震性能；蜘蛛的吐丝，看似细腻，但却具有5倍于钢丝的强度。正是诸如此类的特殊生物结构，才为建筑师们提供了创新建筑设计的灵感和智慧。运用仿生学理论设计的建筑结构，如拱形结构，源自脊椎动物的骨架结构，抗压能力强，外形美观大方；薄壳结构，源自蛋壳，受力均匀，流线匀称，形态动人。仿生学手法在景观桥梁设计中的应用主要是模仿生物的躯体结构、化学成分、色彩色泽和生态功能等，通过制造新型的结构和材料来满足桥梁建设的需要。如在材料结构方面，基于纤维的特殊缠绕性能，以添加剂的形式掺入混凝土以提升其强度和延性。材料的色彩色泽方面，桥梁的表面涂抹生态化的颜色，提升桥梁骨架的色调和质感。化学成分方面，基于贝壳的抗拉抗压强度，制成高强度的聚合类水泥混凝土，用于桥梁的主体结构，提升桥梁的抗性（见图1）。3.2地域性设计手法。简单来讲，地域性是指地理环境和社会经济现象在运动中所表现出来的地域分异和特征组合。景观桥梁的设计、建造具有地域的特点，承担着彰显地域风采和民俗文化的时代使命，这也是地域民众对景观桥梁设计的殷实期盼。景观桥梁隶属于地域之内，不可避免地被期盼融入地域的特点和风格，从而地域性的设计手法在景观桥梁的设计中被广泛提及。地域性设计手法就是在设计中吸收不同地区的自然环境因素、风俗习惯、文化习俗、名胜古迹和历史遗迹，整理、分析、浓缩、提炼出具有特色的建筑造型用于桥梁工程建设的创作手法。景观桥梁的地域性设计应回应所在地的社会条件和自然条件、利用具有地域性的建筑材料、吸收地域色彩的建筑结构理论和具有地域特异性和地域经济性【3】（见图2）。3.3整体性设计手法。整体性设计是桥梁设计的新手法、新工艺、新形式、新概念。其特点是实现了与桥梁相关所有元素的协同、统一，促进了高超桥梁建筑创作与高水平技术的融合统一。现代化的景观桥梁设计是一门综合性学科、艺术，集美学、建筑学、物理学、生物学、工程机械学为一体，集中彰显了桥梁的交通功能、观赏功能和旅游功能，实现了人与自然的和谐统一，展现了桥梁建筑完整的整体性、统一性效果（见图3）。

4结语

综上所述，景观桥梁的功能已经超越了桥梁简单的跨越和交通属性，景观和观赏性成了桥梁设计的主体，景观设计在桥梁设计中地位愈来愈高。为实现景观桥梁的稳定、可持续发展，应在保障桥梁一般性能有效发挥的基础上，不断创新景观桥梁设计的理念和技术，运用仿生学理论、地域性理念和整体性理念，融合现代化的桥梁设计、建造工艺和技术，打造具有时代特色、民族特色、地域特色，兼具景观性与审美性的与自然、人文社会和谐统一的景观桥梁建筑模式。

【参考文献】

【1】齐伟杰.城市桥梁的景观设计现状与发展[J].交通世界,2017(14):100-101.

【2】宋福春,王厚宇,马梓乔.基于地域文化的景观桥梁美学设计[J].公路,2019(3):182-186.

【3】戴丽,许杰.景观桥梁的创新设计方法[J].绿色环保建材,2017(5):98-99.

作者:古金梁 单位:招商局重庆交通科研设计院有限公司