桥梁设计中的美学运用

桥梁设计中的美学运用
摘要：系统论述了在桥梁设计中对美学理论、原则、
特性和方法的运用。

关键词：桥梁设计；美学理论；美学原则
“一桥飞架南北，天堑变通途”。

桥梁是道路环境的重要组成部分，自古以来，桥梁显示了其强大的沟通功能，同时成就了不朽的建筑艺术。

它形成了一道道优美的风景，成为一座又一座城市的形象标志，它是美的载体，而美也是桥梁不可或缺的设计原则之一。

在交通日益发达的今天，探讨桥梁设计中的美学运用具有很强的实用价值，能突出现代桥梁的时代特性。

桥梁的美学不仅表现在外在形式和造型上，而且应满足道路使用者在不同交通条件下的视觉感受。

一般说来，在桥梁设计中对美学理论、原则、特性和方法的运用主要体现在以下方面：
1 一致性
一致性即桥梁的建筑形式必须与使用目的和功能相一致。

建造桥梁必定有它的使用目的和功能要求，其中最基本的使用目的就是满足交通要求，它可能是联结两岸、跨越沟谷的道路桥梁，可能是跨越河流、有通航要求的水上桥梁，也可能是分流人车、减少壅阻的城市高架桥梁，还可能是公路、铁路两用桥梁。

从功能上要考虑相应的交通量、道路等级、行车速度、设计荷载、承载能力、抗震、防滑等方面的要求，此外还要考虑建成后的景观作用。

这些使用目的和功能，就要求我们选择相适应的桥型、建筑高度、跨度、上部与下部构造以及所使用的材料。

所以，桥梁建筑的形式首先取决于它的使用目的和功能，只有二者达到一致性，桥梁的美才有了坚固的基础，才有可能达到质量与美的统一的最高境界。

2 协调性
桥梁与道路、桥梁与周围环境应该是相互协调的。

桥梁是自然景观中的一种人工景观，要和环境有机融为一体，就如同亭台楼阁对周围环境有一种点缀、补充、增色的作用一样。

这包括两方面的内容：
2.1 桥梁与道路的协调性
一般情况下，桥梁是道路总体线形的一部分，道路处于主导地位，桥位应服从路线方向，符合路线布线规定，这样可以使整体布局合理、行车顺适、安全，以保证质量和保持线形的连贯性，满足人作为使用道路的主体对线形的视觉和心理上的要求。

但一些大桥和重要桥梁由于受河流流向、地质、水文等情况的影响，要对跨河位置进行选择，会使道路与桥梁相接的平面线形产生变化；有时桥面标高会受到设计洪水位、桥下净空、桥梁上部构造高度的制约，要调整纵断面线形，会使道路与桥梁相接的纵断面线形产生变化。

从一定意义上讲，此刻桥梁处于主导地位，桥位控制着桥头路线的走向，这时通常在桥头两侧引入适当的曲线配合，或设计较长的引道，可以收到良好的效果。

有时在设计中配合以适当的曲线桥与弯桥会增加线形的可观性和吸引力。

当道路使用者沿路线、桥梁纵向前行时，路线、桥梁必须符合美学中透视图的要求，使线形连续，对使用者的视线进行正确引导，使路线、桥梁在使用者眼中形成一幅流畅的动态图卷；当人们从立面、侧面去观赏桥梁时，会清晰地看到桥梁的造型、特点、比例，形成一幅美丽的静态图画；当人们从高处俯瞰时，会形成壮丽的整体景观。

如果桥梁与道路能够达到协调统一，无论从哪个角度，都会给人以美感，使人觉得桥梁就是美的浓缩。

综上所述，桥梁与道路相协调，一是平面线形要协调、流畅；二是纵断面线形要协调、统一；三是桥梁横断面与道路横断面衔接要优化合理，不致产生突然变化，出现交通瓶颈；四是桥梁结构、建筑尺度与道路功能相协调，从而使人们从视觉、心理角度最真切地体会到桥梁的一种实用的美。

2.2 桥梁与环境的协调性
由于选址不同，每一座桥的环境都存在着差异性和独特性，建造桥梁的时候应考虑环境因素的影响。

环境因素包括地理环境、地质环境、气候环境、水文环境等自然环境，还包括政治、经济、文化等人文环境，必须进行综合考虑。

比如，在美国迪斯尼乐园内建桥自然不同于在英国泰晤士河上建桥，而在长江三峡建桥也不同于在西安古城建桥，否则全部千篇一律，也就毫无美感可言。

因此，在不同时代、不同国家、不同地区、不同环境，就应该有不同的建筑形式、结构、材料、风格、色彩与之相适应，才能吸引人们的目光，造就真正美丽的桥梁、真正美丽的城市。

桥梁与环境的协调性主要包括以下几方面：一是桥梁的建筑形式要与环境相协调，根据环境的特点和要求选择相适应的结构，以取得和谐的效果；二是桥梁的视觉效果要与整体环境相协调，如周围有建筑密度较大的建筑群，应以原有景观为主，将桥梁和谐地融入其中，可选择适应的眺望地点，使人产生宏观印象；三是桥梁的设计要与环境保护相结合，环保是人类可持续发展的研究课
题之一，也是人类生存意识的进步，桥梁的设计与环境相协调，不仅是不破坏原有环境，而且应保护和改善环境，常见的措施有绿化、使用环保材料、废弃物利用等，这充分体现了桥梁设计的主动性和美化功能。

总之，桥梁设计中要结合道路、环境条件，充分考虑农业、环保的要求，合理规划，统筹布局，达到技术经济、环境效益、美学效果的统一。

3 统一性
统一性是主要的艺术原则之一。

统一性是指桥梁整体与局部之间的关系要协调，避免孤立分散。

统一性主要包括以下几方面：一是结构体系的统一，即不同的结构体系不能混用，上、下部结构形成协调配套。

二是几何尺寸的统一，避免出现不和谐的跳跃，以形成统一整体。

三是主体结构与附属结构的统一，在桥梁设计中，主体结构为主，但附属结构却能直接影响桥梁的美感，如照明系统除了为夜间行车提供条件，还能渲染夜景；护栏除了可以保护安全，还可满足人们的视觉要求和对桥梁的整体印象。

四是色彩的统一，色彩应和谐，明度、彩度、冷暖感、轻重感要搭配得当；要正确选择主要色彩并正确运用色彩对比，使之体现出独特的风格；色彩、光线的变化应柔和，过渡应自然。

4 连续性
连续性是指线形的连续、流畅，这是道路桥梁线形美学的重要标准，主要包括平、纵、横方面的连续性以及各元素之间的协调统一。

平、纵线形和横断面要与路线一致，防止突然变化产生的中断，使线形顺适、自然，从而保证视觉的连续性和流动感，给人们一种流畅的美感。

5 简洁性
简洁性指桥梁的线条的简洁及结构的精练。

随着建筑材料的数次革命，现代桥梁的设计理念也发生了新的变化，要求桥梁结构合理、精练、轻盈，各个部分关系清晰、明确，桥梁线条简洁、明快、有力，相互协调，合理配合，适应现代交通条件下的视觉特性要求，寻求一种简洁、自然、和谐的美。

6 均衡性
均衡是重要的美学原则之一。

均衡性指通过设计，使人的视觉份量均等，使人们产生一种平衡、稳定的美感。

均衡性主要包括两点：一是比例均衡。

任何美的事物都有恰当而优美的比例，在桥梁设计中，它能够反映出桥梁局部与整体之间、局部与局部之间以及平、纵、横三维的实际关系。

一方面注意上、下部之间的比例问题，如果二者比例不恰当，就会导致结构失衡，重心不稳，难以承重，
不够安全，缺乏平衡感；另一方面，应该注意桥梁纵横向的比例，如桥孔布置比例不当，就会使人感觉缺乏美感。

二是序列得当。

序列就是排列的顺序。

观赏桥梁是一种独特、连续不断的审美体验，因此就要求序列得当。

一个好的序列，是一种过程，应该有明确的开始和结束，并有正确的引导。

序列可分为规划序列和不规划序列。

规划序列给人以沉稳、端正、明确、起伏有秩的感觉。

对称就是一种规则序列，我们常见的按奇数布孔，两侧成对称分布，就是一种最简单的均衡。

而当地质条件不允许，比如山谷两侧不对称或河槽偏向河流一边时，使用规则序列不能很好地实现时，可以采用不规则序列，以自由均衡代替对称均衡，这样反而能够增加韵律感和流动感，同样能给人以美的享受。

另外，当我们将同一结构形式、形状、尺寸和构件重复使用而构成一个系列时，会产生韵律感和节奏感；而当我们将不同的结构形式、形状、尺寸和构件重复使用构成一个系列时，则会增加戏剧性和趣味感。

7 多样性
多样性就是不同的特性、丰富的变化给人的多方位、多角度的美感。

在桥梁设计中，当多种不同的构件、属性相结合时，结构体系呈现多样性；当各种各样的线条、图形相组合时，设计图案呈现多样性；当以不同角度观赏桥梁时，视觉感受呈现多样性……丰富多彩的多样性，造就了美的桥梁，造就了桥梁的美。

8 个性
个性是一种风格，是一种格调，也是一种特色。

不同的桥梁有不同的个性，它代表了不同的设计理念，代表了设计者个人的风格和水平，更代表了不同时代、民族、地域的风采。

当设计者把自己的理念通过不同的细节表现出来时，每一座桥梁就都有了自己的内容和性格———结构形式、建筑风格、线条组合、尺度比例、色彩效果等，并以此区别于其他建筑物。

如果桥梁没有了个性，就淡化了其生命的价值和存在的意义。

桥梁建筑是一种视觉艺术，是具有空间、时间属性的立体四维艺术。

在《公路工程技术标准》中规定桥梁的设计原则为“安全、适用、经济、美观”，建立在安全、适用、经济基础上的美观是桥梁设计的最深的境界和最高的层次，也是桥梁设计最完美的目标。

纵观桥梁设计发展的历史，美学的一些原则和理念早已在无形中融入了桥梁的设计之中，美学的一些方法正在被频繁借鉴。

正是美学在桥梁设计中的广泛运用，才使得桥梁设计理论日臻完善，桥梁设计技术日渐进步，桥梁设计作品日趋人性化，桥梁设计水平日益提升。