桥梁美学设计方法探讨

桥梁美学设计方法探讨
发表时间：2018-11-15T20:28:29.043Z 来源：《基层建设》2018年第30期作者：占锋杨培森罗照鑫
[导读] 摘要：随着我国经济快速发展及城市化发展，美观性在桥梁设计中也越来越重要。

西华大学四川省成都市 610039
摘要：随着我国经济快速发展及城市化发展，美观性在桥梁设计中也越来越重要。

分析了桥梁的功能特点和美学特点，说明了桥梁形式美学与技艺美学的综合。

总结了我国桥梁美学设计的现状与问题，并开展了原因分析，从而总结出在现有阶段开展桥梁美学设计的方法及其前景。

最后通过城市独塔斜拉桥的设计，阐明了如何应用美学要素开展桥梁的设计应用。

相关结论可供其他桥梁美学设计方案参考和借鉴。

关键词：桥梁设计；美学；优化设计
人类的自然观和发展观在持续不断的进步，从目前桥梁建筑领域来看，其中的美学理念也越来越明显。

人们除了关注桥梁的实际应用之外，对桥梁的美学设计、文化内涵的引入以及与自然环境的结合也越来越重视。

在过去，我们只关注桥梁的经济性和实用性，完全忽视桥梁的审美功能，或者为了外部美学和新颖性而花费大量资金，所有这些行为都应该被理性地拒绝。

近年来，桥梁优化设计理论的快速发展无疑是技术方面的突破。

如何创造新的桥梁形式，使结构更合理，形状更加丰富多彩；如何减轻结构重量，提高横跨能力，桥梁更美观；如何安排结构材料的分布和状态参数的比例，以达到目标的最佳性能是优化设计的研究范畴。

如果我们能够建立桥梁美学的评价标准并量化它，我们就可以直接用优化方法来对桥梁进行美学设计。

一、桥梁的美学特性
（一）桥梁的功能特点
桥梁的美学从诸多方面进行体现，不仅仅是形式上的美观性，还有技艺上的美学价值。

（1）形式美学特点。

桥梁的形式美学与其他工艺美学特征相同，都是通过色彩、纹理、光泽等变化形成美学要素和符号，例如通过建造材料的粉饰形成美学要素、通过结构外形形成美学要点，或者通过光照特性等。

（2）技艺美学特点。

桥梁是承载荷载的结构形式，力学特点及受力传力形式共同构成了桥梁的技艺美学，这方面结构传力的合理性直接决定了美学优异性，如果桥梁设计外形很独特但是不符合力学特点则达不到美学的标准。

二、桥梁美学中的基本要素分析
（1）同异性
桥梁的美学设计首先要注意的是其与环境之间的协调统一，整体布局要符合“异中有同”、“同中有异”的理念，整体结构要符合桥梁审美的多元化。

桥体结构的设计要和所在环境遥相呼应，桥的其他各个结构也要整齐统一，不可出现突兀的设计，桥墩、灯柱、栏杆的设计要也与整体风格呼应。

（2）形态美
桥梁的形态美主要体现在其外形的整体平衡，具有完整的空间形态。

其中的各个影响因素包含对称性、协调性和韵律性等等。

1）对称性：主要包括平移对称性、体量对称性、镜面对称性和旋转对称性等等，桥梁的对称与否给人的整体视觉就有很大区别，对称完整与否造成的视觉效果各不相同。

2）比例性：主要是包含桥梁整体与其他各部分的三维关系、桥梁与周围环境的空间关系等等，科学的空间三维比例会营造整体的和谐感，能增强美感。

3）韵律性；一般来说韵律是属于声音范畴的名词，但是桥梁的韵律性是桥梁美学的最高标准。

桥梁的设计如果像音乐一样给人丰富、动人的感受，就达到了桥梁美学设计的至高境界。

4）协调性：通过上面几点的运用，桥梁基本上实现了自身以及与环境的协调统一，这也是美学设计最基本的要求。

三、桥梁美学设计方法
根据桥梁的功能特点和美学特点，其设计方法应该从以下几个方面开展：
（1）选择优异的结构形式，采用仿生理念进行结构形式的创新，桥型的选择应该力求安全稳重和坚固轻盈，即以受力安全为主体同时考虑美学设计，这种设计方法要求桥梁的基本外形与结构受力和传力特点吻合，不能有明显的力流断层和转折，体现受力的流畅性与平稳性。

（2）进行美学要素重构，目前美学思想中的形态、比例、色泽和纹理等思路也在不断地应用于桥梁的美观设计中，例如斜拉桥和悬索桥的索塔就是考虑纹理问题采用清水混凝土或者其他美观性外部粉饰形成景观效果，桥梁的景观照明就是根据色泽配合形成整体设计。

（3）体现人文历史特点，根据桥梁建设所处的文化与历史背景，应该在桥梁关键构件的设计中融入相关元素，例如桥塔的设计或者主梁形状的设计等，引入历史文化因素。

（4）与周边环境的协调性，桥梁的设计应该与周边环境进行很好的融合，使得桥梁结构与环境形成统一的整体，例如武汉长江大桥与龟山和蛇山的呼应，澳大利亚悉尼大桥和悉尼歌剧院的呼应，布鲁克林大桥与曼哈顿的呼应等。

（5）注重灯光设计元素的应用，许多桥梁的美主要表现在夜晚环境中很重要，因此灯光设计对于美学体现非常重要，通过设置不同的灯光路线和色彩，使桥梁结构彰显生命力和活力。

此外，仿生学的概念是桥梁美学设计的重要方法。

仿生学是“模仿”生物结构的形状，使设计对象具有类似或者相同的特征，仿生学的理念能帮助设计师创新设计思维，能让设计师整合新的概念和工程设计方法，仿生学设计目前有不同程度的分类方法，分别为宏观仿生和微观仿生两个方面。

宏观仿生是针对生物的外部形状、结构和纹理的研究和设计。

它还包括生物行为、运动和外部形象的研究和设计。

主要内容包括形态仿生、图像仿生学和力仿生等。

微仿生是对微观系统的研究，如结构系统、神经系统、循环系统等。

研究内部系统的反应机制和信息传递方式，然后进行设计研究。

主要内容包括功能的仿生、材料的仿生和神经的仿生。

所有这些都可以用于桥梁设计中的参考。

四、结语
经过长期的桥梁美学发展，从一开始就纯粹追求建筑结构或建筑外观，到现阶段的多层次、多维设计学科，所以在桥梁设计过程中也需要设计师来掌握大量各方面的知识，只有这样才能在设计工作中将美学原则发挥最佳效果。

此外，在进行桥梁设计时，必须对新桥梁施
工材料、桥梁施工技术进行研究和掌握，保证桥梁设计工作能够与时俱进。

参考文献
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