景觀橋梁創新設計手法及應用分析

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【摘要】隨著人們環保意識、審美意識的增強，對橋梁建筑的建設要求不再局限于簡單的跨越和交通性能，逐步傾向于橋梁的景觀和觀賞性。隨之，作為橋梁一個分支的景觀橋梁受到了人們的廣泛關注和推崇。但橋梁設計的理念和技術難以滿足景觀橋梁設計的需求，橋梁設計者應不斷創新設計理念和手法，融入周圍景觀元素，實現橋梁設計與自然、歷史、人文的和諧統一。論文旨在分析景觀橋梁設計的常用手法，在前人論著和實踐的基礎上提出創新設計手法，拓展景觀橋梁創新設計的思路。

【關鍵詞】景觀橋梁；創新設計手法；應用；整體性；協調性

1引言

景觀橋梁是橋梁建筑理論的一個分支，既具有橋梁建筑的共同特點，也有著作為一個分支體系的特有性質，是橋梁建筑交通與美觀性能的完美體現。隨著城市化的發展，景觀橋梁受到了人們的廣泛關注，市政部門希望借助景觀橋梁來裝點城市風景，其具有經濟與美觀的雙重特性，在城市橋梁建筑中具有廣闊的發展空間，備受社會各界人士的推崇。目前，我國正竭力向經濟、美觀、便捷的景觀橋梁的發展方向轉變。

2景觀橋梁簡述

2.1景觀橋梁的內涵。“景觀橋梁”這一概念出自同濟大學出版的《景觀橋梁設計》一書。文中對景觀橋梁這一概念做了清晰的論述。“藝術價值高的橋梁本身是非常協調的，在均衡、穩定、比例、韻律等方面都具有獨特的魅力，橋梁與環境的和諧統一，有些還能表現出一定的文化內涵。通俗地講，景觀橋梁是具備較高藝術觀賞性的橋梁，可觀、可游。既能喚起人們美感的、具有良好視覺效果和審美價值、與橋位環境共同構成景觀的橋梁，稱之為景觀橋梁。”它既可以成為一定環境的主體，也可成為景觀環境的載體。不斷把景觀中所蘊含的生態要素融入橋梁設計中去，是景觀橋梁的實用功能和藝術表現力提升的關鍵和重要創新設計形式。2.2景觀橋梁的特點。景觀橋梁作為橋梁的一個分支，既具有一般橋梁的全部特點，也有著自身的內在特性。從共性的角度講，景觀橋梁作為橋梁的一類，其跨越和交通功能是必不可缺的。景觀橋梁鋪設是在其滿足交通運輸性能的基礎上展開的。一般橋梁的建設重心在不同體系的受力分析上，且其造型滿足靜力平衡。景觀橋梁也不例外，無法脫離一般橋梁建設的基本要求。簡單來講，景觀橋梁的建設既要體現內在美，也要體現外在美，內外兼修。在重視其內在性能的同時，也要注重其外在的美觀性。審美已成為景觀橋梁的一個重要衡量標準。在完善分析景觀橋梁的結構、造型的同時，融入自然、人文、歷史、人的心理感受等多元化要素，實現人與自然的和諧統一，提升景觀建筑的美觀性、協調性、整體性和統一性【1】。2.3景觀橋梁設計應遵守的基本原則實用性原則。實用是景觀橋梁的第一特性，任何以橋梁美觀為目的的元素融入都必須建立在景觀橋梁使用功能（跨越、交通）有效發揮的基礎之上。橋梁凈空界限內不得設置橋跨結構的任何構件和其他建筑物，以確保車輛和行人運行通暢。使用與美觀的協調統一是景觀橋梁設計的內在要求。質量與安全第一原則。橋梁的基本功能是跨越和交通，作為交通運輸的載體，保證其安全是橋梁設計的關鍵。橋梁設計的重點是對不同體系的受力分析和造型的靜力平衡，橋梁建筑的景觀修飾與橋梁構件是橋梁的2種不同構筑品，為確保橋梁的質量和安全，兩種屬性的構筑物在受力、強度或景觀型橋梁的造型結構受力應基于橋梁建造的標準執行。在質量與安全得以保障的前提下，打破橋梁的結構、造型設計局限，突出景觀橋梁的審美性和可觀賞性。環保建設原則。橋梁景觀的建設不應以生態環境的犧牲為前提，應堅持環境保護的原則，在保障生態環境和諧穩定的基礎上開展橋梁景觀的建設。保護橋梁景觀區動植物的生存環境，最大限度地降低橋梁建設對生態環境的破壞。地域風俗文化原則。不同地域的橋梁設計都蘊含其各自特有的地域屬性。景觀橋梁的設計應基于地域的風俗、文化，建造富含地域文化特色、風俗風貌和價值取向的特色性橋梁建筑【2】。

3景觀橋梁的創新設計手法

3.1仿生學設計手法。仿生學設計從其字面角度可理解為仿造生物形態的設計，仿生學是典型的生物學概念，是生物與技術結合的產物。但隨著科學技術的發展，其突破了技術裝置的范疇，被廣泛應用到社會的各行各業。如化學、物理學、遺傳工程、建筑學、機械工程等眾多領域。簡單來講，仿生就是模仿，運用到橋梁建筑中就是工程師從生物的軀體構造中獲取啟發，巧妙地運用到橋梁建筑中去。如植物的根莖，看似難以支撐整個植株，但其卻可以迎風不倒，具有極強的抗風、抗壓能力；雞蛋殼，看似薄弱蟬翼，但卻可以均勻分散受力支撐整只手的力量；啄木鳥的骨骼，看似平淡無奇，但卻具有抗震性能；蜘蛛的吐絲，看似細膩，但卻具有5倍于鋼絲的強度。正是諸如此類的特殊生物結構，才為建筑師們提供了創新建筑設計的靈感和智慧。運用仿生學理論設計的建筑結構，如拱形結構，源自脊椎動物的骨架結構，抗壓能力強，外形美觀大方；薄殼結構，源自蛋殼，受力均勻，流線勻稱，形態動人。仿生學手法在景觀橋梁設計中的應用主要是模仿生物的軀體結構、化學成分、色彩色澤和生態功能等，通過制造新型的結構和材料來滿足橋梁建設的需要。如在材料結構方面，基于纖維的特殊纏繞性能，以添加劑的形式摻入混凝土以提升其強度和延性。材料的色彩色澤方面，橋梁的表面涂抹生態化的顏色，提升橋梁骨架的色調和質感。化學成分方面，基于貝殼的抗拉抗壓強度，制成高強度的聚合類水泥混凝土，用于橋梁的主體結構，提升橋梁的抗性（見圖1）。3.2地域性設計手法。簡單來講，地域性是指地理環境和社會經濟現象在運動中所表現出來的地域分異和特征組合。景觀橋梁的設計、建造具有地域的特點，承擔著彰顯地域風采和民俗文化的時代使命，這也是地域民眾對景觀橋梁設計的殷實期盼。景觀橋梁隸屬于地域之內，不可避免地被期盼融入地域的特點和風格，從而地域性的設計手法在景觀橋梁的設計中被廣泛提及。地域性設計手法就是在設計中吸收不同地區的自然環境因素、風俗習慣、文化習俗、名勝古跡和歷史遺跡，整理、分析、濃縮、提煉出具有特色的建筑造型用于橋梁工程建設的創作手法。景觀橋梁的地域性設計應回應所在地的社會條件和自然條件、利用具有地域性的建筑材料、吸收地域色彩的建筑結構理論和具有地域特異性和地域經濟性【3】（見圖2）。3.3整體性設計手法。整體性設計是橋梁設計的新手法、新工藝、新形式、新概念。其特點是實現了與橋梁相關所有元素的協同、統一，促進了高超橋梁建筑創作與高水平技術的融合統一。現代化的景觀橋梁設計是一門綜合性學科、藝術，集美學、建筑學、物理學、生物學、工程機械學為一體，集中彰顯了橋梁的交通功能、觀賞功能和旅游功能，實現了人與自然的和諧統一，展現了橋梁建筑完整的整體性、統一性效果（見圖3）。

4結語

綜上所述，景觀橋梁的功能已經超越了橋梁簡單的跨越和交通屬性，景觀和觀賞性成了橋梁設計的主體，景觀設計在橋梁設計中地位愈來愈高。為實現景觀橋梁的穩定、可持續發展，應在保障橋梁一般性能有效發揮的基礎上，不斷創新景觀橋梁設計的理念和技術，運用仿生學理論、地域性理念和整體性理念，融合現代化的橋梁設計、建造工藝和技術，打造具有時代特色、民族特色、地域特色，兼具景觀性與審美性的與自然、人文社會和諧統一的景觀橋梁建筑模式。

【參考文獻】

【1】齊偉杰.城市橋梁的景觀設計現狀與發展[J].交通世界,2017(14):100-101.

【2】宋福春,王厚宇,馬梓喬.基于地域文化的景觀橋梁美學設計[J].公路,2019(3):182-186.

【3】戴麗,許杰.景觀橋梁的創新設計方法[J].綠色環保建材,2017(5):98-99.

作者:古金梁 單位:招商局重慶交通科研設計院有限公司