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钢梁的结构和环境
更新时间:2021-04-10 17:51
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    桥梁结构与环境的协调,考验设计者的综合质和创造力。林同炎教授设计的跨越加州美河的Ruck_A-Chucky桥,独具匠心地提出了平面弧形的斜拉桥方案,全长400多米,跨越100多米宽的河谷,100多根钢索上端锚固在山上,下端锚固在梁的两侧。该设计是结构和环境结合的范例,尽管该桥因种种原因没有建造,但这一方案构思却为世界工程界津津乐道。

 

    位于意大利佛罗伦萨亚诺河上的维希桥( Vecchio Bridge)为三跨连拱,中跨30m,建于1345年,此后不久改建成廊桥,其桥梁立面造型和细部装饰与周边文艺复兴时期的建筑风格浑然一体。在高速公路和铁路线上的桥梁,除要与线路设计取得一致协调外,还要注重结合地貌特征,增强桥梁表现力。

 

    Christian Menn教授主持设计的瑞士甘特桥(Ganter Bridge1980),是世界上第一座板拉桥,与阿尔卑斯山的背景形成了一幅有震撼力的雄伟画面。地貌特征要在结构形式的选择中予以体现,如前南斯拉夫的克尔克桥,简练地镶嵌在山水之中。德国斯图加特市的内森巴赫山谷高架桥( Nesenbach Valley Viaduct),使结构布局与环境景观充分协调与统一。

 

    在结构设计方面,展示了轻结构的设计理念,混凝土薄板在空间钢管桁架的承托下跨越山谷,桥墩为树状的集束钢管构造,将整体钢管铸钢节点运用于空间钢桁架的杆件连接及其与混凝土板的连接。在桥梁建筑方面,用横向椭圆形的钢管拱承托声屏与上方的自行车道,并与两端隧道门洞自然衔接,其蜿蜒、通透的银色形体构成了山谷间的一道风景线。

 

    在缺乏显著地貌特征的平坦、舒缓山地,应该采用不十分突显的桥梁形式;而在宽河、深谷这些天然屏障处,则可采用具有特殊视觉冲击的主跨结构;在既有社区建造桥梁,桥梁形式一般不宜彰显,但也不排除在某些场合,借用突兀的桥梁结构取得积极的视觉效果。

 

    何为改善外观而对结构形式所作的修改,都会反映在总的造价之中。由于美观与追求材料利用效率的一致性,一些修改会导致成本降低;另一些修改,诸如对构件的美化造型,也许会增加总成本。出于美观原因对桥梁结构的修改,不包括跨度的增加,一般对总造价的影响不超过5%。然而,如果出于美观的原因增加桥跨,建造成本会显著增加,在很多情况下,桥梁的经济跨径往往并不大。在结构以外,进行纯美学意义上的装饰性设计,常常会引起较大的非议,一般应避免或谨慎从事。

 

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