城市多孔小跨径景观拱桥结构设计

２０１５年第７期　北　方　交　通　一２５一　

文章编号：１６７３—６０５２（２０１５）０７—００２５—０４　ＤＯＩ：ＩＯ．１５９９６／ｊ．ｅｎｋｉ．　ｔ．２０１５．０７．００７　

城市多孔小跨径景观拱桥结构设计　

倪建　

（天津市市政（公路）工程研究院天津市３０００７４）　

摘要：以国内几个城市公园内常见的景观多孔拱桥为例，论述其景观设计的要点，包括平面布局、拱桥线型　

景观、造型与结构、石材栏杆与景观照明等内容。　关键词：景观拱桥；布局；线型；结构；景观照明　中图分类号：Ｕ４４８．２　文献标识码：Ｂ　

公园里的桥，不仅为了游人与通船，还起到连接　和导游及点缀风景为园林平添佳趣功能，对于有较　

大面积湖水的公园尤为如此，其岛屿之间多以桥相　连的，而这其中拱桥以其固有的自然美、静态美、动　

态美加超常的耐久性，且建造历史悠久与线形的顺　适与协调，可小可大可直可曲、可幽可壮可静可　动¨］，经济且耐久，使此类桥型在公园景观设计中　

占有首要位置。　

由于公园内景观拱桥多以工艺简洁经济适用的　中小跨径圬工材质为主，桥上一般通行游人或电瓶　

游览车而已，故桥体总宽度有限变化量不大，其景　

观设计效果更多体现在桥长线形及多孔圆拱方　

面。公园内景观拱桥设计得自然、和谐与美观，需　要综合考虑桥体内外总体布局若干要点及遵循以　

下几点的设计原则，并采取较适宜可行方法进行　

建设。　

１　平面布局设计　

拱桥是园林景观的重要结构部分，兼有实用性　和欣赏性，公园水中央岛屿间拱桥景观的平面布局　

需要考虑园中桥体周围水域面积、建筑布局、园林规　

模等尤其是对多孔且较长拱桥的布局设计，因其体　

量更应如此。　

园内拱桥桥长与孔数应与所在湖水面积大小大　

体上应呈正比，且孔数以奇数为宜。　

大水域公园内多孔拱桥附近最好设有亭台、楼　

榭、阁塔、阙坊等较高景观建筑布局，使园林建筑与　拱桥结构景观空间相呼应，即岸上所设古体景观建　筑向空中伸展，而湖上相邻多孔拱桥则在水面上延　

伸，游人无论园内远赏满月与落日、阁楼高览桥畔荷　

花与龙舟、桥上近观古建处杨柳与瑞雪，均互为景　致，形成景中有桥、桥中有景的立体画面。　

图１为北京颐和园内十七孔拱桥长１５０ｍ，所处　

昆明湖水域面积达３２００多亩，拱桥的背景为北岸的　

万寿山及其半山腰上八角宝塔型的佛香阁。　

图２为山东滨州浦湖公园内九孔拱桥长７１ｍ，　

所处浦湖水库面积约为１８００亩，拱桥的左侧为９层　高仿古的黄河楼。　

图３为天津市水上公园内七孔拱桥长４８ｍ，所　

处东西两湖水域面积约１０００亩，拱桥左侧为堆山顶　

上３层高的眺望亭。　

图４云南丽江黑龙潭公园内五孔拱桥长约　

３０ｍ，所处玉泉湖水域面积不足两百亩，拱桥的左侧　

为清代所建３层高的得月楼。　

这些园内布局均是如此，不过水域面积过小的　公园因其地势所限可不必受此限制，应以三孔或单　

孔设计为宜，否则会与周边园林与建筑景观很难均　衡与协调。　

图１

　ｊ匕京颐和园十七子Ｌ拱桥　２０１５年第７期　倪建：城市多孔小跨径景观拱桥结构设计　

作抗滑斜向齿槽（见图７）。　

图７拱桥桥面齿槽　

３　多孔拱桥造型与结构设计　

中国建筑与结构历来讲求以构筑物中心为轴的　左右对称布局样式，为此多孔拱桥的孔数自然以奇　

数建造为准，相邻孔间有相应距离，但也不总是单调　

的重复，设计师可调整孔的高低、大小、疏密及拱桥　

长短等内容，增加渐变韵律，并更符合城市公园对景　

观结构线型较高的要求。　以山东滨州浦湖公园内九孔拱桥为例：设计将　

桥最中孔径设为６ｍ，以本孔最大并为中心左右对称　

各布置四孔，为桥上行车便利，其余各孔孔径随着桥　

面凹凸曲线弧度向桥头两侧依次递减０．７ｍ，即孔径　

分别为５．３ｍ、４．６ｍ、３．９ｍ、３．２ｍ（见图５），如此不仅　

使从大到小各处拱圈之上填料厚度与重量基本一　致，即恒载沿桥长均布有利于拱桥结构受力，而且总　

体造型也符合建筑美学上的自然渐变韵律。另外根　

据湖面常水位，各孔设计刚好让每个孑Ｌ径在水面上　

外露半圆，与其对应水光倒影正好合成整圆，使桥孔　虚实明暗相应，亦真亦幻，整体造型灵动、自然、圆　

满，远观九个拱顶高度的均匀变化也和驼峰式波形　

桥面相适应，自然协调而不牵强，流利明朗而不累　

赘，加之园中柳树环绕，碧波荡漾，定然是画家和摄　

影爱好者们入画入照的佳景。还有采用圆型拱圈设　计（即矢跨比为１／２）的好处是使各拱圈两侧的水平　

推力大幅度降低，利于拱桥的耐久性。　

同样天津市水上公园内七孔拱桥：中间最大孔　

径同样是６ｍ，以本孔为中心两侧对称各布置三孔，　

为游人过桥便利，其余各孔孔径随着桥面弧度向桥　头两侧依次递减ｏ．７ｍ，即孔径分别为５．３ｍ、４．６ｍ、　

３．９ｍ（见图６），由于水上公园内湖水水位经常变　

化，故特意将各孔顶半圆下均设计有１．５ｍ高拱座，　

用以在枯水期间避免外露基础不雅观的视觉尴尬，　多孔拱桥拱脚和墩台固结一体，不设支座与伸缩缝，　对施工及日后养护、维修等提供了极大方便，而且也　

使联拱整体造型始终合理轻巧、布局妥帖，赏心悦　

目。　随着现代计算机与混凝土技术的发展，如今拱　

桥早已不是晚清以前砖石材料为主的结构形式，钢　

筋与水泥有效结合使拱桥自重大为减少。多孔拱桥　

经程序建模分析计算，各拱圈根部（尤其是最中孔）　

为拱桥所受负弯矩与拉应力最不利处，在荷载、温　度、沉降等多重不利组合下，得出板厚与配筋量　ｊ，　

做为安全设计的基础条件。另外将各孔拱圈与栏杆　

底部外檐梁均为向外突出桥侧身设计，会更加强游　

人对拱桥大小曲线视觉景观效果。　４　拱桥石材栏杆设计　

石材栏板除具有防护功能外，也是极好的文化　

展示的表现之地，拱桥结构具七分基本模样还可对　

栏杆、柱头、桥面、桥侧等进行三分打扮，以增色加　彩，给拱桥自然美以锦上添花；附属石作雕刻样式繁　

多，如阴阳纹饰或多处镂空，大多浮雕成当地民俗、　

典故、名人、佛道等轶事，或花鸟鱼龙，或琴棋书画，　

或梅兰竹菊，或春夏秋冬，或祥瑞神兽；柱头可方可　

圆，可雕莲花、祥云，或瓜果梨桃，或十二生肖等吉祥　

如意图案，用来增进游人步行乐趣及文化性的体验。　

公园内桥梁栏杆按《公园设计规范》要求，其高　

度应≥１．０５ｍ　Ｊ，而景观拱桥所采用的石材栏杆布　

局应遵循常规合理的适用范围（１．５—３ｍ），石材栏　杆柱（截面０．１８～０．３ｍ见方）选择范围内的尺寸时　

应考虑其桥长因素，另外拱桥孔数较少、孑Ｌ径较小　

时，则石材栏板宜镂空部分设计多些，使其有良好的　

透视率，减少桥体的厚重感。　

５　拱桥景观照明设计　

景观照明是公园内桥梁景观设计中主要因素之　

一，应服从于园内总体照明布局，单对桥体本身有几　

个要点需要考虑：　

（１）考虑拱桥景观的自然和完整，石材栏杆长　度范围内尽可能不再布置照明灯杆及基础，最多可　

在两侧桥头布置来代替栏杆端头的抱鼓石，现阶段　

应首先考虑采用小间距的ＬＥＤ无杆路灯。　

（２）桥体景观照明应以２—４种可调主色调为　

宜，冬季采用偏暖色光，夏季采用偏冷色光。　

（３）为避免影响过桥游人视线，点光源投射灯　一２８一　北　方　交　通　２０１５年第７期　

应布置在拱桥下各拱圈内，桥上设计可为柔和微弱　

光线的ＬＥＤ投射灯，且尽量采用侧向低位平射。　（４）桥体外沿檐梁的外侧面及多个拱圈外沿也　可埋设多色调ＬＥＤ线型装饰灯用于夜晚观赏，入夜　

远观能充分展现拱桥的优美弧形曲线线型。　

（５）为桥身整体美观设计，照明灯连接管线可　

在栏杆地袱内侧及人行道内侧预埋设计，不应外露，　并可多头并联控制方便变换色彩。　

６　结语　美观和谐的多孔拱桥是中式园林中一道优美的　

风景，与园林山水相互衬托，增强了园林景观的整体　效果，其设计很可能还会涉及到其它方面和更为细　部尺寸的确定，比如桥身两侧外挂镶面石材板装饰　

设计时的颜色、板厚、长度、工艺等细节是要结合当　

地民众主流的审美及工程造价，属于具体个案，而本　文所论５大要点属于多孔混凝土拱桥景观设计最为　

常用的部分，故具有普遍性和实用性，希望能给同仁　

们相关借鉴与帮助。　参考文献　

【１］郭临义．拱桥千秋【Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９８．　［２］中华人民共和国建设部．ＣＪＪ　４８—９２公园设计规范［Ｓ］．北京：　中国建筑工业出版社，１９９２．　［３］　中华人民共和国交通部．ＪＴＧ　Ｉ９６１—２００５公路圬工桥涵设计规　范『Ｓ１．北京：人民交通出版社。２００５．　

Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉｈｏｌｅ　Ｍｅｄｉｕｍ——ｓｐａｎ　Ｌａｎｄｓｃａｐｅ　Ａｒｃｈ　Ｂｒｉｄｇｅ　

Ｎ／Ｊｉａｎ　

（Ｔｉａｎｊｉａｎ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ（ｈｉｇｈｗａｙ）Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉａｎ　３０００７４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｍｕｈｉｈｏｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ——ｓｐａｎ　ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｓｅｅｎ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｃｉｔｙ　

ｐａｒｋｓ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅ　ｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ｉｎ　ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｐｌａｎｅ　ｌａｙｏｕｔ，ｌｉｎｅａｒ　

ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ，ｍｏｄｅｈｎｇ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ，ｂｒｉｄｇｅ　ｒａｉｌｉｎｇｓ　ａｎｄ　ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ，　

ｅｔｃ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ；Ｌａｙｏｕｔ；Ｌｉｎｅａｒ；Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；Ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ　

（上接第２４页）　

Ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｏｆ　Ｓｉｎｇｌｅ——ｂｏｘ　Ｍｕｌｔｉ——ｒｏｏｍ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗｉｄｅ　Ｂｏｘ　

ｙＡⅣＧ　Ｍｉａｏ　

（Ｃｈｏｎｇ　ｑｉｎｇ　Ｊｉａｏ　ｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００７４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｗｈｅｎ　ｆｌｅｘｕｒａｌ，ｓｈｅａｒ　ｌａｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｃｅ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　

ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｆｌａｎｇｅ　ｏｆ　ｅａｃｈ，ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈ　ｆｉｎｅ　ｓｐａｔｉａｌ　

ｍｏｄｅｌ　ｔｏ　ｄｅａｄ　ｌｏａｄ（ｗｅｉｇｈｔ＋ｓｅｃｏｎｄ　ｄｅａｄ　ｌｏａｄ）ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｓ　ａ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｔｈａｔ　ａ　ｂｏｘ　ｂｅａｍ　ｃｅｉｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｌｏｏｒ　ｆｌａｎｇｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｗｉｄｔｈ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ａｎｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ”ｈｉｇｈｗａｙ　

ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”（ＪＴＧＤ６２—２００４）ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ａｎｄ