斜拉桥的景观设计

斜拉桥的景观设计

摘要：本文简要论述了斜拉桥造型设计的规律，并通过实例介绍了双塔斜拉桥、独塔斜拉桥、矮塔斜拉桥、无背索斜拉桥四种桥型的景观设计。

关键词：斜拉桥景观设计建筑造型

中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：

引言

斜拉桥是一种由索塔、主梁、斜拉索组成的大跨度桥梁结构。此种桥梁结构具有鲜明的建筑造型特点：高耸的索塔往往给人们很强的视觉冲击力，而相对纤细的主梁又突出了斜拉索的强劲力感，由空间直线组成的索面又给人们留下了无限的遐想。

斜拉桥从常见的布局形式上又分为双塔斜拉桥、独塔斜拉桥、矮塔斜拉桥、无背索斜拉桥等形式。这种的布局的灵活性，给予了设计者宽阔的构思空间，可因地制宜地从功能、景观、人文等角度诠释桥梁的美学理念。

斜拉桥的建筑造型

建筑造型是指构成建筑空间的三维物质实体的组合。斜拉桥的造型设计目的是为了使桥梁具有艺术感染力，从而使人们产生对桥梁形体的感动和联想。为了实现这个目的，斜拉桥的造型设计需要符合以下规律：

首先应从桥梁的使用功能入手。按照功能进行设计的原理是建筑学现代语言的普遍原则。若桥梁徒有美丽的外观，而不能满足通行

要求或运行效率低下都是不可取的。

地形、地质、水文等建设条件是斜拉桥造型设计的基础。因地制宜地设计斜拉梁的跨径和布局形式，才能做到“经济适用、环境协调”，让人们感受到桥梁的简约美和自然美，而不是人为刻意地造作。

斜拉桥结构的比例关系是造型设计的要点，包括桥梁整体与局部的关系、实体与透视的关系、高起与低落的关系等。古希腊的美学家和数学家提出事物各部分间一定的数学比例关系，即大部分与较小部分之比等于整体与较大部分之比，其比值为1∶0.618或

1.618∶1，是最能引起人的美感的比例，被称为黄金分割。20世纪20年代，马哈姆别奇提出的动态匀称比例，即由整数的平方根所形成的级数、、···与1的之比，认为凡是采用该比例的图形是美的。现代景观效果较好的斜拉桥一般都符合“黄金分割”或“动态匀称”的比例关系。

斜拉桥的造型效果是否美观，是由人们的审美观所决定的。而审美观又受到心理因素、文化因素、时代因素的影响。人们的审美观有千差万别的区别，但也有亘古不变的共同点，这种共同点是人类社会文化形成的一种感觉，是人类与生俱来的本能。对于斜拉桥这种建筑来说，它的挺拔之美、刚劲之美、平衡之美正反映了人们内心中对力与美的崇拜。

下文通过实例简单介绍几座斜拉桥的景观设计实例

典型桥例

润扬长江公路大桥北汊桥

润扬长江公路大桥北汊桥为175.4+406+175.4m三跨连续双塔斜拉桥。索塔采用“宝瓶型”塔，总高146.888m。斜拉索采用双索面布置，每个索塔布置13对拉索。

总体方案设计

润扬大桥是由悬索桥和斜拉桥组成的大型组合型桥梁。其中，南汊桥是悬索桥，索塔高209.9m，跨径布置为470m+1490m+470m，规模十分宏大。而北岔桥在功能上要求以一座双塔斜拉桥跨越整个北汊江面（北汊江面宽约700米）。因此，北汊桥在设计时考虑其在景观上作为南汊桥的配合，体现润扬大桥刚柔并济的特点。

桥梁造型设计

润扬大桥北汊桥是三跨双塔斜拉桥，其边、中跨的划分比例是本桥总体景观效果的关键。从受力角度来说，斜拉桥的边、中跨比的合理范围在0.4~0.5之间。本桥从景观角度选择了

175.4:406=0.43:1的比例关系,接近于1：的美学比例。

本桥的索塔采用“宝瓶型”塔，外形大气、稳重,有象征兴旺、和谐之意。桥的“高跨比”也按动态匀称美学比例关系进行设计，桥面以上塔高109m，塔高与边跨之比为109：175.4=1:1.609接近于1:，而塔高与中跨之比为109:203=1:1.861接近于1:。

赤道几内亚mibini大桥

mibini大桥跨越赤道几内亚共和国最大的河流wele河，毗邻该河的大西洋入海口，是该国第一座预应力混凝土斜拉桥。主桥采用

120+120m独塔双索面预应力混凝土斜拉桥。索塔采用“倒y型”塔，总高80.247m。斜拉索采用双索面，布置13对拉索。

总体方案设计

本桥设计时，充分考虑了工程所在地的建设条件，在满足景观要求的同时，尽量做到经济适用。因桥位处水面较宽达800m，而平均水深仅5米，主航道最深处10m，故仅主桥根据通航要求选用了120m 跨径，其余水面引桥均采用30mt梁。考虑到本桥仅设置两个车道，只能采用双索面的布置形式。又因独塔斜拉桥的合理塔高与边跨之比为1/2~1/3.5，本桥采用1/2，即1:。

桥梁造型设计

桥塔在方案设计阶段选取了“h”和“倒y”型塔进行比较，最终选择了“倒y型”基于以下两点原因：

本桥塔高较小，且又是独塔斜拉桥，单个“h型”塔在索面的层次上比较单一、缺乏变化。而“倒y型”塔的索面呈空间发撒状，层次更丰富。

从桥梁的稳定和动势的角度出发，“倒y型”塔更能给人们一种稳定的感觉。在桥面行驶时，空间发撒的拉索更能给人们强劲的张力，使桥梁更显示出一种生机盎然、充满活力的气质。

太原绕城公路汾河特大桥

汾河特大桥位于太原市绕城公路西北环。本桥为90+150+90m单索面三跨预应力混凝土矮塔斜拉桥，采用塔梁固结、塔墩分离的体系。桥面宽26 m,墩高28 m，塔高26m。

总体方案设计

矮塔斜拉桥在结构受力上是属于介于梁式桥和斜拉桥之间的桥型。与常规斜拉桥相比，矮塔斜拉桥塔柱较矮、跨径较小，不能以雄伟壮观为主要美学价值，而应以追求与环境相协调为主要切入点。本桥的斜拉索与塔柱的视觉交点距桥面高度为23m，而桥面距地面高度为34m，桥梁的下部结构高度约占全桥竖向高度的60%，即接近于0.618的黄金分割比例关系。这样的比例分配彰显了桥下的空间，避免了高塔产生的桥下压抑感，给人以“塔矮而桥高”的感觉，达到了融入周围环境的视觉效果。

桥梁造型设计

作为矮塔斜拉桥，本桥的造型设计重点在于索。本桥最外边斜拉索的水平倾角为20.2°， tan20.2°=0.37，即为1:的动态匀称比例关系。另外，无索区长度是矮塔斜拉桥的主要参数。它不仅仅是主梁受力特点的需要，而且也是索的造型设计需要。尤其是塔侧无索区的设置会使索面呈飞翼的形状，增加斜拉索视觉劲度。本桥塔侧无索区长度为27m，无索区空面积约占整个索面的1/3，拉索显得十分刚劲有力。

江西贵溪大桥

贵溪大桥位于江西省鹰潭市的信江上，西岸地势较高，为红砂岩露头的山岗；东岸地势较平坦，为贵溪城区。主桥为主跨

209.601m(主塔基础中心至1号墩中心线)的无背索独塔单索面斜拉桥，主梁采用钢－砼混合梁形式，主桥跨径组成为209.601+50+40m。