橋梁建筑是一種為人類的生產和生活服務的結構,除能為人們提供其承載和跨越的功能以外,其外在的結構形式還能給人以一種精神上的享受,隨著社會的發展和科學技術的進步,人們對橋梁建筑美的追求也將成為一種普遍的崇尚。
一、協調與統一在橋梁布置方面的考慮
協調與統一,主要指兩個方面。其一是作為橋梁結構物,它和周圍的自然景觀及人工建筑一起位于人們的視覺空間中,故要求橋梁建筑要達到與環境的協調。不同的環境(包括自然地理環境、社會人文環境、歷史文化環境、技術經濟環境和規劃建設環境)所要求的橋型也有所不同。在山區和風景區比較適合的橋型首推拱橋,因為拱橋的風格、功能和外形在與周圍環境的統一較其他橋型優越,另外拱橋曲線的外部形態和韻律變化更符合人們的審美要求。在平原地區,視野開闊、環境呆板,修建的橋梁一是要用橋梁來調節一下環境的韻味,二是要給過往的人們一種耳目一新的感覺,使其精神為之一振。此時對一些大型橋梁可采用中、下承式拱橋、斜拉橋、懸索橋等。對于城市跨江橋梁和立交橋來說比較復雜。大型的橋梁建筑,在構成城市的形象上具有重要作用。有很多城市都是以橋梁作為本身的標志性建筑。橋梁建筑作為交通系統的一個重要組成部分,會使其周圍環境發生變化,對周圍環境造成影響。所在城市橋梁設計中,要遵循對周圍環境進行保護、利用、改善和創造的原則。
其二是橋梁結構造型統一,首先要注意各結構部分的協調統一。一般來說,要避免不同結構體系混雜使用。橋梁建筑本身的各個組成部分,它們各自功能和造型不同,這種差別和變化必須在和諧和秩序中得到有機的統一,否則不是呆板單調,便是雜亂無章,也就喚不起人們的美感情趣。在橋梁眾多組件當中,相鄰組件的結合有很多種形式,形式的選擇應服從于主體結構形式及受力特點的和諧統一這一原則。
趙州橋是世界最著名的古老的圓弧形石拱橋,為1300年前隋代工匠李春所建造。凈跨徑32.07m,寬9m,拱矢高7.23m,采用空腹式拱代替實腹式拱,這是一項科學的創新。拱橋即減輕了恒載,又增加排洪面積,消除了實體拱笨重呆滯的造型,融功能、技術、經濟、美觀于一體。該橋線形明快,構思巧妙,富于活力。趙州橋的雕刻藝術也是一絕,其欄板、望柱和鎖口石上的獅象龍獸形態逼真,琢工精致秀麗,不愧為文物寶庫中的藝術珍品。
二、 橋梁結構的主從與重點
在由若干要素組成的整體中,每一要素在整體中都占有一定的比重和地位,倘若所有要
素都競相突出自己,或者主次不分處于同等重要地位,則會削弱整體的完整統一性。橋梁建筑也是這樣,從功能特點考慮總有主體和附屬之分,而從結構受力體來說,有主要受力構件和次要受力構件之分。主橋與引橋、主孔與邊孔之分、主體與附屬存在主從差異,正是憑借著這種差異和對立,才使橋梁建筑形成一個完整協調的有機整體。橋梁的主從首先從布孔上考慮。跨越通航河流上的橋梁,有通航孔和非通航孔,不通航河流上的橋梁也有跨越主河槽的主孔和兩邊河灘上的邊孔。通航孔和主孔不僅跨徑大,標高高,而且有時為了適應大跨而采用不同的形式。斜拉橋、懸索橋基本結構圖形簡潔,由主塔、加勁主梁、拉索構成,主塔將豎向及斜向心理引誘線引向塔頂,形成人們矚目的重要部位。高聳挺拔氣勢奪人的塔,配以輕柔的拉索、無限延伸的水平加勁梁,這些都突出了橋塔作為主體的主導地位,形成索體系橋梁突出的個性和鮮明的形象。視覺上的主從分明,力傳遞路線明確形成索結構橋型所獨有的形態和美感。
三、 橋梁結構的對稱與均衡
對稱是同形同量的對稱組合,對稱的造型統一感好,規律性強,使人產生莊嚴、整齊的
感覺。均衡則是在非對稱的構圖中,以不等的距離和尺寸形成力(體)的平衡感,對橋梁來說其非對稱的均衡感還受地形地物的影響。均衡具有變化的美,其結構特點是生動活潑,有動感。從結構到布孔按著對稱原則設計建造的橋例很多。有一些橋梁受地形、河流主航道、主河槽的影響采用了不對稱布置,處理得當,也同樣給人一種均衡的美感。
四、 各結構的比例與尺度
比例的問題廣泛存在于橋梁建筑設計中。它包括三個方面的內容:一是橋梁結構整體或
局部本身的三維尺寸的關系;二是橋梁結構整體與局部或局部與局部之間的三維尺寸關系;三是橋梁結構實體部分與空間部分的虛實比例關系,另外還有凸出部分和凹進部分、高起部分與底落部分的比例關系等。當橋下凈空或橋面標高要求固定的情況下,由于跨度與梁高之間關系的影響,橋梁的虛實透視存在一個最佳的比例。建筑的比例關系,首先是按自然規律確定的,一旦這些自然規律所蘊含的美學價值被認可之后,這些表現自然規律之美的尺寸比例便被概括歸納為典范和準則。古希臘美學的主要奠基人之一——柏拉圖,把短比長等于長比短長之和并無限推演所得到的比例關系稱為黃金分割比例即(0.618:1=1:1.618 即a:b=b:(a+b)),認為這是永恒的比例,永恒的美。
自古以來,認為凡是符合這一比例的物體和圖形都是美的,在人體和其他動物體上有很多部分體現了黃金分割的關系。如人體的上軀與下肢的比例、頭部與軀干的比例都約為1:1.6左右,與黃金分割比例非常接近。
本世紀20年代初,馬哈姆別奇提出動態勻稱比例關系,即由整數平方根所形成的級數……所成的比例關系。如果正方形的一邊為1,則其對角線的長度為 ;短邊為1,長邊為 的矩形對角線是 ,依此類推得短邊為1,長邊為的矩形。認為凡采用該比例數的圖形是美的。這種比例法可由圖1的作圖法獲得。
與比例相聯系的另一個因素是尺度。比例是表現橋梁建筑物各部分數量尺寸關系之比,是對比的,可不涉及到具體尺寸。尺度則要涉及到真實尺寸的大小,但是又不同于尺寸的大小。尺度一般不是指構件真實尺寸的大小,而是指構件給人感覺上的大小印象與實際大小之間的關系。按說這兩者應當是一致的,但在形象外觀上卻往往出現差異。如果兩者一致,則意味著橋梁建筑處觀形象正確地反映了建筑物的真實大小;如果不一致,則表明建筑形象歪曲了建筑物的真實大小。這時可分為大而不見其大,小而不見其小兩種情況。這兩種情況都稱為失掉了應有的尺度感。一座橋梁建筑,其各部的比例和尺度只有達到勻稱和協調才能給人以優美形象。這就如同人的面容一樣,任何一個部位尺寸不當或比例失調,都會影響整體的形象。
五、 結束語
橋梁建筑的審美,與其它的藝術形式的審美不同,它是以一個實實在在的、現實存在的、功能性極強的結構實體作為審美對象。它與一般的建筑結構物也有區別,橋梁建筑以其全部外裸的結構特性,以及各組成部分功能明確的形象來組成一個和諧的整體,啟發人們的聯想,激發人們美的感受。它除了遵循一般審美的規律要求外,還具有自己的審美特點。我們所做的不是對以往作品一次次的重復,而是要不斷的一次次的創新。一種新的橋梁建筑形式在經過時間的考驗后同樣會受到人們的喜愛和關注。
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