桥梁结构的概念设计与美学评价_马登阳
- 格式:pdf
- 大小:903.34 KB
- 文档页数:4
桥梁设计中的美学要求剖析近年来,桥梁不再只是简单的交通工具,更成为了艺术品和城市地标。
为了满足人们对美的追求,桥梁设计中的美学要求愈发凸显。
本文将从桥梁的形式美、结构美和材料美三个方面对桥梁设计中的美学要求进行深入剖析。
一、形式美形式美是桥梁设计中最直观、最容易感知的美学要求。
桥梁的形式应该与周围的环境相协调,融入自然或城市景观中。
首先是桥梁的曲线美。
弯曲的桥梁线条更能吸引人的眼球,给人以柔和、流畅的美感,例如伦敦塔桥的悬臂和拱形结构。
曲线设计还可以增加桥梁的稳定性和抗风能力,优化桥梁的结构性能。
其次是桥梁的比例美。
设计师应根据桥梁跨度、长度和高度等要素合理确定桥梁的比例关系,不宜过度庞大或细小,保持桥梁整体的和谐美感。
最后是桥梁的色彩美。
选用适宜的涂料和颜色,使桥梁与周边环境相协调。
例如,黄石大桥的金黄色与周围的山水相得益彰,打造了一道美丽的风景线。
二、结构美结构美是桥梁设计中的另一个重要美学要求。
桥梁的结构应该合理、稳定,并展示出美感。
首先是桥梁的稳定性。
桥梁作为载重交通工具,其结构设计必须保证足够的稳定性。
合理的桥梁结构设计能够承受预期负载并抵抗外来力,使桥梁长时间保持稳定。
例如,钢拱桥的结构设计既能满足强度要求,又具有优雅的外观。
其次是桥梁的流畅性。
桥梁设计中,流线型结构能够减小空气阻力,降低风压对桥梁的影响,并增加桥梁的美感,例如苏通大桥无锚段斜拉桥结构的非线性外形。
最后是桥梁的透明感。
通过使用透明材料和开放式结构设计,可以营造出桥梁轻盈透明的美感。
例如,水立方钢结构体育馆外立面的通风网络结构给人一种空灵的美感。
三、材料美材料美是桥梁设计中常常被忽视的美学要求。
合适的材料选择能够提升桥梁的美感,并保证桥梁的耐久性和安全性。
首先是桥梁的材质选择。
桥梁的主要材质通常包括钢、混凝土、木材等。
设计师应根据桥梁的需求选择合适的材质,使桥梁的结构性能、外观和寿命得到平衡。
例如,赛尔福大桥的钢结构使其具有高强度和轻盈的外观。
现代桥梁设计中的美学与功能桥梁,作为连接两地的重要建筑结构,不仅承载着交通运输的实用功能,还在很大程度上展现着人类的智慧与创造力。
在现代社会,随着科技的飞速发展和人们审美水平的不断提高,桥梁设计中的美学与功能的融合愈发重要。
从功能角度来看,桥梁的首要任务是确保安全、高效地承载交通流量。
这就要求设计师在设计之初对桥梁的跨度、荷载、通行能力等进行精确的计算和规划。
比如,在跨度较大的江河湖海上建造桥梁,需要考虑采用何种结构形式能够最大程度地减少材料用量,同时保证桥梁的强度和稳定性。
常见的桥梁结构有梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等,每种结构都有其适用的场景和优势。
梁桥结构简单,施工方便,适用于中小跨度;拱桥则能够充分发挥材料的抗压性能,在中等跨度的桥梁中表现出色;斜拉桥通过斜拉索将主梁的荷载传递到桥塔上,适用于较大跨度的桥梁;而悬索桥凭借其巨大的跨越能力,成为跨越宽阔水域的首选。
设计师需要根据具体的地理条件、交通需求和工程预算等因素,选择最合适的桥梁结构,以实现桥梁的功能性要求。
然而,仅仅满足功能需求是远远不够的。
在现代社会,人们对于桥梁的美学要求越来越高。
一座美观的桥梁不仅能够成为城市的地标性建筑,还能够提升周边环境的品质,给人们带来愉悦的视觉享受。
桥梁的美学设计体现在多个方面。
首先是整体形态。
桥梁的轮廓应该简洁流畅,比例协调。
比如,一座优美的拱桥,其拱圈的曲线应该自然优美,与主梁和桥墩相互呼应,形成一个整体的和谐形象。
其次是细节处理。
桥梁的栏杆、路灯、桥头堡等细节部分的设计也能够为桥梁增添美感。
精致的栏杆雕花、独特的路灯造型以及富有特色的桥头堡建筑,都能够让桥梁在细节之处展现出独特的魅力。
色彩也是桥梁美学设计的重要元素之一。
合适的色彩搭配能够使桥梁与周围环境相得益彰,或者成为环境中的亮点。
例如,在青山绿水之间,一座白色或淡蓝色的桥梁能够与自然景色融为一体;而在城市中心,一座色彩鲜艳、富有现代感的桥梁则能够为繁华的都市增添一抹亮丽的风景。
桥梁结构的力度美桥梁结构设计桥梁美学的发展和哲学基础桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学设计赵宪忠(同济大学)桥梁和桥梁力学铁索桥独木桥桥梁和桥梁力学F F独木桥的力学机理R R桥梁和桥梁力学力学与材料桥梁和桥梁力学内力拱桥梁和桥梁力学索桥梁和桥梁力学桥梁和桥梁美学的发展法国加尔德水道桥63BC / 拱的应用三层/300m/47.4m最大跨度24.4m粗犷、古朴、原始魅力黄色石灰岩与自然景色协调桥梁和桥梁美学的发展赵州桥595AD / 拱的应用净跨37.02米小孔泻流,减轻重量初日出云、长虹卧涧宝带桥中唐时期 现存最长的薄拱连拱桥 53孔 / 316.8米 千尺卧虹、巧夺天工桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前:技艺不分桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前:技艺不分中国古代桥梁:构思巧妙、技术精湛、工艺细致、雕饰华美桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前:技艺不分威尼斯利雅托桥 工程设计 / 艺术品 瓦伦梯桥 14世纪 / 军事桥梁和桥梁美学的发展十八 ~ 十九世纪:技艺分家 v 工业革命后,注重科学实验、发明创造,且分工精 细,追求结构上的纯理性主义 v 科学和艺术、专业技术和艺术脱了节 v 工程师以结构达到建筑物功能目的为唯一要求,甚 至认为艺术要求是对设计思想的干扰,是建筑物不 经济的根源,主张“真实即美” v 建造师和艺术家认为工程师不懂艺术,对新材料、 新结构横加指责桥梁和桥梁美学的发展十八 ~ 十九世纪:技艺分家福斯桥5.4万吨钢 500万根铆钉 外露的悬臂钢桥v 建筑师:铁制的东西中没有建筑艺术。
机械制造每前进一步,东西却 越来越丑,一直达到所有丑陋的顶点样品——福斯桥。
v 工程师:不知道批评者所讲的是什么?或者他对胆敢批评的桥梁构造 是否具有最朦胧的理解。
桥梁和桥梁美学的发展二十世纪:技艺再合 v 传统的建筑观念不时被工程师采用的新材料、新结 构、新技术所打破 v 物质水平提高的同时,需要更完善、更完美的建筑 结构以满足精神上的需求 v 1941年英国工程师协会:美学处理,必须是土木工 程师的职能范围 v 1944年剑桥大学:建筑师必须有工程师的头脑,工 程师必须有建筑师的头脑桥梁和桥梁美学的发展二十世纪:技艺再合v 瑞士Robert Maillart:桥梁整体结 构的创始人 v 跨越阿尔卑斯山的三铰拱桥,空心 截面拱 v 跨径90米,全长133米,矢高13米 v 拱厚从拱脚到四分点逐步增加,再 到拱顶又减薄,不寻常的兴奋之情 v 就地取材,与环境相协调 v 经济、合理、创新;轻巧、美观 v 世界最美的桥第一名瑞士萨尔基那桥-1930桥梁和桥梁美学的发展二十世纪:技艺再合v 德国弗里茨-莱昂哈特: 提篮式钢拱桥 v 主跨248.4米 v 钢拱双肋于拱顶相靠, 吊杆为网状钢索,桥墩 由上向下缩窄宽度 v 动态浮现于海面上,既 均衡稳定又充满了力动 感德国费曼恩海峡大桥-1963桥梁和桥梁美学的发展二十世纪:技艺再合 美国Ruck-A-Chucky斜拉桥v 林同炎:中心角为50度的弧长方向的 跨度为400m,跨越深谷以便沿山坡的 等高线布置路线,省去曲线引道或中 间高墩以及开挖山体跨越河谷 v 通过沿山坡散开斜拉索,使得可以引 导轴力沿着曲线的桥面板传递,因此 不管在上下方向,还是左右方向都不 产生弯矩和剪力 v 按照力学的准则来布索且考虑了美学 需要:巨大的扇形曲率接近双曲抛物 面形式,拉锚因地制宜 v 1977年建造,功能、力学与景观结合 的典范,全美建筑设计比赛第一名桥梁和桥梁美学的发展二十世纪:技艺再合桥梁和桥梁美学的发展金门大桥桥梁美学的哲学基础柏拉图黑格尔把人的理性神化康德毕达哥拉斯亚里士多德桥梁美学的哲学基础孔子孟子老子桥梁美学的哲学基础桥梁美学的哲学基础静止求心动势向心由大向小视线往返相互排斥严整韵律均衡神秘/朦胧重点点的感情色彩审美重点韵味十足均衡中心力与美桥梁美学的哲学基础拱+ 反向曲线加腋弧线,连续流畅水平线连续流畅,受力简洁竖向与引力反向,高耸突兀斜向受力合理、生机勃勃桥梁美学的哲学基础空间受力,曲面柔顺、平滑、优美桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素广东江门桥头重脚轻英国门柰桥头轻脚重桥梁结构的美学要素心理诱惑力如钟摆摆动健康而平衡的瞬间视觉中心视觉引诱力和力线的引诱力流动趋势和不稳定感桥梁结构的美学要素杭州拱宸桥,受力和视觉的均衡之美桥梁结构的美学要素轻盈简洁桥梁结构的美学要素力感明确稳定产生动态之感桥梁结构的美学要素尺度概念桥梁结构的美学要素挪威特罗姆斯港桥美国莫瑞河桥桥梁结构的美学要素悬链线与悬索桥桥梁结构的美学要素无弯曲应力拱和拱桥桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素广西程阳桥/ 侗族现代桥梁的美学特征多余装饰繁琐装饰现代桥梁的美学特征德国科歇尔高架桥,1128m 长,185m 高减轻结构自重增加高翔之感现代桥梁的美学特征现代桥梁的美学特征现代桥梁的美学特征桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计德国多伊茨桥桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计日本昭和桥。
浅谈桥梁造型美学设计与评价摘要:桥梁是我们常见的城市结构物,它不仅在跨越障碍方面起着无法代替的作用,在视觉上的抢眼更使很多大型桥梁被视为相应地域的标志性建筑。
笔者就桥梁造型设计原则和趋势作出分析归纳。
关键词:桥梁造型;设计原则;趋势1、引言对美的意识和追求,是人类本质活动发生的一种主观意念。
随着现代城市建设的发展,要求桥梁结构在实现其跨越和承载两个基本功能要求的前提下,更要充分发挥其艺术表现张力。
尤其在改革开放以后, 在我国经济发展的快速推动下, 人们对美的需求越来越高, 在这种需求的驱使下我国桥梁造型与景观设计也在快速前进着。
但是,目前的这种景观设计多是局限于感性小鞥面上的,进行理性的、系统的造型和景观设计,并能与结构设计有机结合,才是最为理想的桥梁设计。
目前我桥梁建设在造型方面尚存在的问题主要有[1]:尽管大型桥梁和一些景观桥梁在美观上受到特别的重视,然而这多局限于感性的层面而缺乏理性的思考。
大量的中小桥存在着美景上的缺陷。
在景观受到强调的桥梁设计中,往往是主体结构标新立异而附属结构草草处理,桥梁各部分之间缺乏统一与协调。
统一高速公路上各跨线桥,或者桥位临近飞多座桥梁,在设计中缺乏统一的考虑和相互协调。
互通立交各匝道桥之间缺乏个性和呼应。
即便有较好的平面线形,在实际布设中也往往会造成墩林密布和匝道错综繁杂的结果,大型立交工程尤为严重。
桥梁景观由于周围小环境的破话和恶化而受损,假如没有良好的环境,造型上无论多优美也谈不上美丽。
2、桥梁美的原则桥型结构布置与周围环境的和谐统一,保持不同名胜地区景观风格,掌握好与周围建筑空间组合变化规律等,是桥梁环境美学构思的主要内容。
在客观的美学规律中,以下原则最为重要:2.1 和谐统一从本质上讲,多样统一的和谐规律与人类和自然界的一切事物发展规律是相一致的,桥梁结构也是如此,从复杂的结构中提出各种可以相互统一的因素,起到衔接、联系和协调的作用,使整体看起来“天衣无缝”,如桥梁中栏杆、灯柱、桥墩、跨度一般采用整齐划一、形态相近的形式,从而起到整体统一协调、简介明快的效果。
结构力学与美学教案:了解桥梁结构,打造美轮美奂的建筑一、教学目标1.了解结构力学基础概念及相关理论知识;2.了解桥梁结构的基本构造及其设计要求;3.理解美学观念对建筑设计的重要影响;4.在实践中掌握运用结构力学和美学原理进行建筑设计的能力。
二、教学内容1.结构力学基础概念:(1)静力学和动力学的基本概念;(2)支座反力的计算方法及其在结构设计中的应用;(3)桥梁结构中常见的力学概念,如受力状态、受力形式、弯矩、剪力等;(4)常见的结构体系,如板、梁、柱、框架等。
2.桥梁结构的基本构造及其设计要求:(1)桥梁结构的分类和组成部分;(2)桥梁结构的设计要求,如承载能力、耐久性、安全性等;(3)桥梁结构的部件材料选择和施工方式。
3.美学观念对建筑设计的重要影响:(1)美学基础概念,如美的内涵、形式、规律等;(2)美学对建筑设计的影响,如建筑的外观、结构、材料等方面;(3)探讨建筑如何体现人类文明和人文精神,以及艺术与工程的结合。
4.运用结构力学和美学原理进行建筑设计:(1)分析建筑结构的受力状态和变形情况;(2)基于美学原理进行建筑外观和结构设计;(3)探讨建筑在结构力学和美学原理的基础上如何实现可持续性发展。
三、教学方法1.课堂讲授通过讲授结构力学和美学原理,介绍桥梁结构的基础概念和设计要求,以及探讨美学观念在建筑设计中的影响,加深学生对于相关知识点的理解和掌握。
2.案例分析结合实际案例,分析建筑结构所面临的问题、解决方案及其实现方式,让学生更为深入地了解结构力学和美学原理在建筑设计中的作用。
3.模拟实验通过结构模型和计算机模拟实验,让学生亲身体验建筑设计中结构力学和美学原理的应用,加深学生的认识和理解。
四、教学任务和评价1.教学任务学生在本次课程中需要掌握以下知识和技能:(1)掌握结构力学基础概念及相关理论知识;(2)了解桥梁结构的基本构造及其设计要求;(3)理解美学观念对建筑设计的重要影响;(4)在实践中掌握运用结构力学和美学原理进行建筑设计的能力。
桥梁美学赏析桥梁是人类社会发展的重要标志之一,不仅是交通运输的关键组成部分,同时也承载着人们对于美学的追求。
桥梁的美学赏析旨在探讨桥梁作为人类智慧和艺术的结晶,从而更好地理解和欣赏这些伟大的建筑结构。
首先,桥梁作为人类技术的杰作,展示了人类在工程设计和施工方面的高超能力。
无论是古代的石拱桥还是现代的钢筋混凝土桥,桥梁都展示了人们对于建筑材料和结构力学的深刻理解。
通过合理的力学设计和结构布局,桥梁得以稳定地横跨河流、峡谷或道路,实现人类之间的连接。
桥梁的美在于它们能够表现出坚固和稳定的特点,同时又不失优美、轻盈的姿态。
其次,桥梁也是艺术的表现形式之一。
设计师们常常通过桥梁的造型、构造和装饰,展示出对于美学的追求和创造力。
桥梁的形式多样,有拱桥、梁桥、悬索桥等多种类型,每一种桥梁都有其独特的美感。
比如,古代的石拱桥常常采用对称的造型和精美的雕刻,展现了古人对于协调和秩序的追求;而现代的悬索桥则通过曲线和线条的流畅性,展示了现代建筑的创新和现代性。
桥梁的美学还体现在其功能与环境的融合中。
好的桥梁设计通常与周围的自然环境和人文景观相融合,使人们在欣赏桥梁的同时,也能够感受到周围的美景和文化氛围。
一座桥梁所处的位置、横跨的河流或峡谷,都为它赋予了独特的景观价值。
桥梁所呈现的景观与周围环境的和谐统一,使得人们不仅仅欣赏到桥梁本身的美,同时也能够享受到景观的美好。
此外,桥梁的美学还通过材料和颜色的运用得以体现。
不同的桥梁所采用的建筑材料和颜色会赋予其独特的外观特点。
比如,现代的钢筋混凝土桥常常呈现出灰色或白色的外观,给人一种简洁、大气的感觉;而古代的石拱桥则以灰、青、红等多种颜色的石料构建,展现出浓郁的历史和文化氛围。
桥梁美学在于能够将建筑材料和颜色的运用与形式美、结构美相融合,使人们在欣赏桥梁的同时,也能够感受到不同材料和颜色所带来的视觉愉悦。
综上所述,桥梁美学赏析旨在探讨桥梁作为人类智慧和艺术的结晶。
从桥梁的工程设计与施工能力、艺术表现形式、与环境的融合以及材料和颜色的运用等方面,我们能够更好地理解和欣赏这些伟大的建筑结构。
桥梁工程和桥梁美学桥梁工程的发展概况早在公元前1世纪,Marcus Vitrucios Pollio 的著作中就有关于建筑材料和结构类型的记载和评述。
后来古希腊人创立了静力学的基本原理,Leonardo da Vinci 、Cardeno和Galileo 等人在工作和应用中也证实了这些原理的正确性。
而在15世纪至16世纪期间,工程师们似乎并没有注意到这些文字记载,只是单凭经验和传统来建造桥梁和渡槽。
到了17世纪末,随着Leibnitz、Newton 和Bernoulli的数学理论的创立,桥梁建筑技术得到了快速发展。
Lahire (1695)和belidor(1729)出版的关于结构理论分析的著作为材料力学领域奠定了基础。
Kuzmanovic (1977)指出,石材和木材是桥梁建筑最早采用的材料。
在从木材到钢材的转变过程中,铁作为一种过渡材料被用于桥梁建筑中。
根据近期的记载。
早在1840年,法国就在Grisoles 建造了一座跨度为39英尺(12米)的横跨Garoyne 运河的混凝土桥梁,但钢筋混凝土桥直到本世纪初才出现,而预应力混凝土到1927年才开始使用。
早在中世纪,罗马和欧洲的其他一些城市开始建造集上下部结构于一体的半圆弧石拱桥,而文艺复兴时期则是坦拱逐渐占主导地位。
这种观念在18世纪末有了明显的改进,并发现其在结构上能适应后来的铁路荷载。
在材料的分析和使用上,石拱桥至今没有发生大的变化,但是由于在17世纪70年代初期(Lahire,1965)引进了压力线的概念,使得拱桥的理论分析得到了改进。
通过模型试验,有关拱结构的主要失效形式的理论得到了证实(Frezier ,1739)。
对于无铰拱,Culmann (1851 ) 引进了弹性中心的方法,显示了可用三个协调方程求解三个多余参数。
当palladio建造了一座跨度为10英尺的三角形木制框架桥后,16世纪开始,木桁架在桥梁中得到应用。
这些设计同样遵循桥梁设计的三个基本原则:方便(实用性)、美观和耐久性(强度)。
美学在桥梁结构设计中的应用摘要:本文结合现今各种桥梁,详细说明了美学的各个方面在桥梁结构造型设计中的应用,设计者如能将美学中的主从、对称、韵律、比例、尺度、均衡等多种因素应用到其设计作品中,则桥梁建筑作品不仅能发挥其本身的作用,还能供人观赏,给人以美的享受。
关键词:美学;桥梁建筑造型abstract: combining with various bridges today, details of various aspects of aesthetics in the application of bridge structure modeling design, designers like can will aesthetics, the master-slave, symmetrical, rhythm, proportion and scale, equilibrium and so on many kinds of factors applied to the design work, the bridge construction works can not only put on its own effect, still can for people to watch, give a person with beautiful enjoyment.keywords: aesthetics; bridge building modelling中图分类号:tu318 文献标识码:a文章编号:桥梁建筑是一种为人类的生产和生活服务的结构,除能为人们提供其承载和跨越的功能以外,其外在的结构形式还能给人以一种精神上的享受,随着社会的发展和科学技术的进步,人们对桥梁建筑美的追求也将成为一种普遍的崇尚。
一、协调与统一在桥梁布置方面的考虑协调与统一,主要指两个方面。
其一是作为桥梁结构物,它和周围的自然景观及人工建筑一起位于人们的视觉空间中,故要求桥梁建筑要达到与环境的协调。