研究桥梁论文范文
《桥梁的研究》论文3000字的,急用
内容摘要 桥梁景观是一新的学科领域, 由于桥梁工程设计行业的“胖”结构、“瘦”景观现象,使我国桥梁景观方面的设计研究偏于沉寂,为此对桥梁景观学的意义、桥梁景观的特点有必要进行了解,桥梁景观的含义更是首当其冲。
本文为参加“第五届全国道桥技术学术研讨会”的交流论文,发表于《现代道桥技术新进展》 1.桥梁景观释义 景观一词最早是自然地理面貌的类型学概念,上世纪初德国地理学家施吕特尔(O.Schluter1872-1952)从自然与人文现象的综合外貌角度来理解景观,探索由原始景观变成人类文化景观的过程。人文因素的介入使景观学产生突飞猛进的发展,也使人们认识到人的活动既然可以带来景观面貌的变化,这种变化若进行符合一定规律的控制与引导会使景观朝符合人们意愿的方向发展,这便促生了景观设计的概念。
但大地之景观纷繁复杂,而各种类型景观均有不同构成规律,因此在一些人类历史发展中业已成熟或具有高度技术特征的景观营造领域如城市、建筑还有桥梁、道路、大坝等行业,人们还是遵从习惯而不敢轻言之为景观设计。但这并不能改变这些不同类型构筑的人文景观本质。
对桥梁造型进行符合美学规律的组织与优化一直是那些懂得桥梁结构规律的建筑师的行为,到上世纪下半叶人们开始认识到桥梁的设计不仅仅要“关心自己”,同时还要“关心别人”,如关心桥梁对城市、大地的影响,关心桥梁的地标意义;景观生态学更将桥梁上升到解决被道路切割的大地之物种的生存与繁衍的高度,亦即桥梁还要“关心”生态环境等。这些问题均非桥梁美学所能涵盖,而其综合解决之道是对既懂得桥梁美学规律又深谙景观科学构筑规律的专业人员的需要。
这便是桥梁景观学的诞生基础!美国学者Frederick Gottemoeller于上世纪九十代将Bridge与Landscape合成了一新的词汇Bridgescape用于表述这种新的结合。 但人们对桥梁建设中景观问题的关注却较此为先。
日本的本州——四国联络桥工程总长178km,如此超大规模的桥梁建设活动在人类历史上还是首次。人们不得不慎思桥梁建设对自然环境的破坏与干扰,也更希望新建的桥梁对所通过的历史、文化及自然保护区域在关爱的同时还能成为一具有时代特点的新景观。
这使日本政府将桥位周边环境保护和开发利用问题,与把发挥桥梁的观赏功能和文化功能、“追求世界一流景观”的目标链接为一体。类似的实践活动为桥梁景观设计在提供实践平台的同时,也奠定了桥梁景观学科的科学基础。
我国对桥梁景观的理解一般反映在“景观”一词的分解上,即“观”桥与桥上观“景”,两者合成便为“景观”。这种观念有其历史传统。
古典园林桥梁在“景”与“观”方面便早有此独到考虑,中国的风景园林更是深谙此道。我们说“景”与“观”之关系确实反映了人、桥、环境的空间联系,其寓意颇具中国特色,这是我们文化智慧的结晶!但这种观念只有“与时俱进”地和景观科学的构筑理论结合才能产生具有更积极的尊重与改造自然意义。
2. 桥梁景观学研究的意义 2.1 推动景观设计在桥梁建设中的深化与体制化 改革开放二十年,我国建成了22.4万座公路桥梁,但桥梁景观设计还停留在五、六十年代便发展成熟的以桥梁形式美为主导原则的水平。这完全不能适应物质文明大踏步前进的祖国对环境品质的更高要求。
具体表现在以下四方面: 第一:国家早在1994年便确定重大工程的环境一票否决制策略,而桥梁景观设计对此无策应。 第二:桥梁景观总是与地景、城市景观相伴生,有时其复合景观意义更大。
如悉尼大桥与悉尼歌剧院的景观伴生成为悉尼甚至澳大利亚的标志;武汉长江大桥与与龟蛇两山的景观伴生一直为武汉城市的骄傲等。注重本体景观的传统使我们忽视了景观伴生。
第三:桥梁在城市格局中的战略性地位使其夜景观成为城市亮化的一重要组成。桥梁所处的滨水区域,其广阔的视域是城市景观的表达重点,桥梁夜景观对于表现城市夜景观的景深与空间层次有重要作用。
这为传统桥梁景观设计所不包容。 第四:桥梁设计领域的“胖”结构、“瘦”景观现象,不仅使桥梁景观设计的研究偏于沉寂,且有关学科中的一些新方法也得不到结合。
第五:由于桥梁结构技术日新月异的发展,新桥型不断产生,这为桥梁景观学不断注入新鲜血液,也为景观设计创造新的舞台。探索新桥型的景观表达,并使之与地域特色结合,成为桥梁景观学研究的重要方面。
这些均为桥梁景观学研究需要深化的方面,也是桥梁景观设计需体制化的动因。 2.2 满足社会对桥梁景观的更高要求 桥梁景观设计跟不上社会的要求,这是因为: 一 桥梁的大规模建设不仅意味着要耗费巨额社会资金,还反映出社会物质的频繁互动对空间跨越的要求。
桥梁已成为遍布城乡的一道风景线,其景观面貌作为一种现象便与物质文明挂钩,使桥梁景观有物质文明特性。 二 桥梁景观因其巨大的体量及独特的造型成为城市居民的骄傲,在蕴涵社会进步与发展的同时还表达出一种对社会制度、人类力量的讴歌。
此外桥梁景观还有一种作为地理沟通的意味,亦即所谓“纽带”的战略意义,这使桥梁景观往往成为城市文化的聚焦及城市形。
关于桥的论文1000字
在人为桥梁之前,自然界由于地壳运动或其他自然现象的影响 ,形成了不少天然的桥梁形式。
如浙江天台山横跨瀑布上的石梁桥,江西贵溪因自然侵蚀而成的石拱桥(仙人桥)以及小河边因自然倒下的树干而形成的 “独木桥”,或两岸藤萝纠结在一起而构成的天生“悬索桥”等等。人类从这些天然桥中得到启示,便在生存过程中,不断仿效自然。
开始时大概是利用一根木料在小河上,或氏族聚居群周围的壕沟上搭起一些独木桥(桥之所以始称“梁”,也许便是因这种横梁而过的原故),或在窄而浅的溪流中,用石块垫起一个接一个略出水面的石蹬,构成一种简陋的“跳墩子”石梁桥(后园林中多仿此原始桥式,称“汀步桥”、“踏步桥”)。这些“独木桥”“跳墩子桥”便是人类建筑的最原始的桥梁,以后随着社会生产力的发展,不断由低级演进为高级,才逐渐产生各种各样的跨空桥梁。
我国的桥梁,大致经历了四个发展阶段。第一阶段以西周、春秋为主,包括此前的历史时代,这是古桥的创始时期。
此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外,主要有梁桥和浮桥两种形式。当时由于生产力水平落后,多数只能建在地势平坦,河身不宽、水流平缓的地段,桥梁也只能是写木梁式小桥,技术问题较易解决。
而在水面较宽、水流较急的河道上,则多采用浮桥。 第二阶段以秦、汉为主,包括战国和三国,是古代桥梁的创建发展时期。
秦汉是我国建筑史上一个璀璨夺目的发展阶段,这时不仅发明了人造建筑材料的砖,而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构,从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。战国时铁器的出现,也促进了建筑方面对石料的多方面利用,从而使桥梁在原木构梁桥的基础上,增添了石柱、石梁、石桥面等新构件。
不仅如此,它的重大意义,还在于由此而使石拱桥应运而生。石拱桥的创建,在中国古代建桥史上无论是实用方面,还是经济、美观方面都起到了划时代的作用。
石梁石拱桥的大发展,不仅减少了维修费用、延长了桥的使用时间,还提高了结构理论和施工技术的科学水平。因此,秦汉建筑石料的使用和拱券技术的出现,实际上是桥梁建筑史上的一次重大革命。
故从一些文献和考古资料来看,约莫在东汉时,梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四大基本桥型已全部形成。 第三阶段是以唐宋为主的,包括两晋、南北朝和隋、五代时期,这是古代桥梁发展的鼎盛时期。
隋唐国力较之秦汉更为强盛,唐宋两代又取得了较长时间的安定统一,工商业、运输交通业以及科学技术水平等十分发达,是当时世界上最先进的国家。东晋以后,由于大量汉人贵族官宦南迁,经济中心自黄河流域移往长江流域,使东南水网地区的经济得到大发展,经济和技术的大发展,又反过来刺激桥梁的大发展。
因此,这时创造出许多举世瞩目的桥梁,如隋代石匠李春首创的敞肩式石拱桥--赵州桥,北宋废卒发明的叠梁式木拱桥--虹桥,背诵创建的用筏形基础、植蛎固墩的泉州万安桥,南宋的石梁桥与开合式浮桥相结合的广东潮州的湘子桥等。这些桥在世界桥梁史上都享有盛誉,尤其是赵州桥,类似的桥在世界别的国家中,晚了七个世纪方才出现。
纵观中国桥梁史,几乎所有的重大发明和成就,以及能争世界第一的桥梁,都是此时创建的。 第四阶段为元、明、清三朝,这是桥梁发展的饱和期,几乎没有什么大的创造和技术突破。
这时的主要成就是对一些古桥进行了修缮和改造,并留下了许多修建桥梁的施工说明文献,为后人提供了大量文字资料。此外,也建造完成了一些像明代江西南城的万年桥、贵州的盘江桥等艰巨工程。
同时,在川滇地区兴建了不少索桥,索桥建造技术也有所提高。 到清末,即1881年,随着我国第一条铁路的通车,迎来了我国桥梁史上的又一次技术大革命。
道路与桥梁经济性研究论文
道路与桥梁(本科)论文范文
我国公路桥梁的发展趋势
前 言
改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路建设,从无到有,现已建成8700km。作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,跨越大江(河)、海峡(湾)的长大桥梁建设也相继修建,一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。
随着经济的发展、综合国力增强,我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。特别是电子计算技术的广泛应用,为广大工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手段。更重要的是我国的经济政策为公路事业发展提供多元化的筹资渠道,保证了建设资金来源。
我国广大桥梁工作者,充分认识到这一可贵、难得的机遇,竭尽全力,发挥自己的聪明才智,为我国公路桥梁建设事业,积极工作,多做贡献。
结合常用的桥型谈谈对公路桥梁发展趋势的看法,不当之处,请同行指正。
一、板式桥
板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型,它构造简单、受力明确,可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构;可做成实心和空心,就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中,广泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁,特别受到欢迎,从而可以减低路堤填土高度,少占耕地和节省土方工程量。
实心板一般用于跨径13m以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小,空心折模不便,可做成钢筋混凝土实心板,立模现浇或预制拼装均可。
空心板用于等于或大于13m跨径,一般采用先张或后张预应力混凝土结构。先张法用钢绞线和冷拔钢丝;后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线群锚或扁锚,立模现浇或预制拼装。成孔采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。
钢筋混凝土和预应力混凝土板桥,其发展趋势为:采用高标号混凝土,为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构;预应力方式和锚具多样化;预应力钢材一般采用钢绞线。板桥跨径可做到25m,目前有建成35~40m跨径的桥梁。在我看来跨径太大,用材料不省,板高矮、刚度小,预应力度偏大,上拱高,预应力度偏小,可能出现下挠;若采用预制安装,横向连接不强,使用时容易出现桥面纵向开裂等问题。由于吊装能力增大,预制空心板幅宽有加大趋势,1.5m左右板宽是合适的。
预制装配式板应特别注意加强板的横向连接,保证板的整体性,如接缝处采用“剪力键”。为了保证横向剪力传递,至少在跨中处要施加横向预应力。
建议中、小跨径板桥,应由交通行业主管部门组织编制标准图,这样对推动公路桥梁建设,提高质量,加快设计速度都会带来明显的好处。
二、梁式桥
梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从20m直到300m之间。
公路桥梁常用的梁式桥形式有:
按结构体系分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。
按截面型式分为:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。
梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
现从以下几种常用的结构形式介绍梁式桥在公路桥梁上的使用和发展趋势。
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有关桥梁的研究性报告
研究性学习报告 课题:桥梁的研究 学校: 班级: 姓名: 研究时间: 一、中国桥梁五十年回眸 二、桥梁名人 李 春 茅以升 林同炎 邓文中 李国豪 林元培 冯泉钧 三、桥梁知识点滴 1、桥梁的分类 按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。
按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。 桥梁分类 多孔跨径总长L(米) 单孔跨径L0(米 特大桥 L≥500 L0≥100 大桥 L≥100 L0≥40 中桥 30 按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥(斜拉桥、悬索桥)。 按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。 按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。 2、桥梁结构知识 一.桥梁的组成部分与各部分的作用 根树干架在两岸就形成了一座最简单的单孔独木桥。 其所承受的重力(竖直的)或外力(竖直的或水平的),叫做荷载。树干作为梁,起承受重力的作用,在桥梁上的学名就叫做承重结构。 二.上部结构 近代桥梁由于所承受的载重和跨度都比较大,结构就比上面说的要复杂一点。拿上部结构来说,如果承重结构是梁,就叫做主梁,可以用钢(钢板栗、钢箱梁、铜街梁)、钢筋混凝土(跨度不大时)或预应力混凝土做成。 承重结构如果是拱,就叫做主拱(多于一片拱时拱肋);如果是悬索,就叫做主索或大缆。 桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥;桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥(在两片(或数片)主梁之间用纵向的及横向的杆件,将两片很薄的主梁联成一个协性较大的空间结构,以抵抗横向的及纵向的力(风力、车辆摇摆力、线路在曲线上时的离心力等)。 这些联结杆件形成一个联结系统,叫做联结系。于是上部结构便扩充为四个部分,即:1.桥面;2.桥道结构;3.承重结构及4.联结系。 三.下部结构 荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩台顶面的。为了使上部结构与下部结构的受力明确(在支点处力的作用位置明确),以便进行精确的力学计算,同时为了上部结构与下部结构之间的连接可靠,必须在上、下部结构之间有一个保证力的作用位置明确并且连接牢固的支点构造,这个支点构造就叫做支座。 对于梁式桥来说,由于荷载和温度的作用,梁都会发生变形。这种变形在支座处有两种:一种是梁弯曲时的转动变形;一种是梁伸缩时的移动变形。 既允许梁作伸缩变形又允许梁作转动变形的支座叫活动支座;只允许梁作转动变形而不能作伸缩变形的支座叫固定支座。每根梁只能有一个固定支座,其余的均为活动支座 桥墩与桥台一般用砖、石砌筑或混凝土灌筑而成,在旱地上有时可用钢做成。 承受墩台底部压力的土壤或岩石叫做地基。如果地基具有设计需要的足够的承载力,那么就可将墩台身的底面根据地基承载力的大小和墩台稳定的需要适当扩大,直接支承在距地面深度不大的地基上。 这个扩大了的部分就叫做扩大基础或浅基础。如果地基浅层的承载力不足以承受墩台身传下的压力,则要将基础下降到一定的深度,直到满足承载力的需要为止。 下降的方法一类叫沉井,一类叫沉桩。沉井与沉桩统称深基础。 深基础与浅基础在受力方面的不同之处在于:浅基础只靠基础底部面积传递压力;深基础则除了依靠沉井或桩尖的底部面积将压力传递给地基以外,还依靠井壁和极壁与土层间的摩阻力,将一部分荷载传至地基。所以深基础的承载能力要比浅基础为大。 这样一来,桥梁的下部结构通常就由三个部分组成:1.支座;2. 墩台;3.基础。 桥梁结构:拱桥式 在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力。 拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力,还要承受水平方向的力。因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。 下图分别表示上承式拱桥(桥面在拱肋的上方)、中承式拱桥(桥面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)与下承式拱桥(桥面在拱肋下方)。仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。 而通行现代交通工具的拱桥,桥面必须保持一定的平直度,不能直接铺在曲线形的拱肋上,因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。 下承式拱桥可做成系杆拱,即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。 此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受,支座不再承受水平方向的力。这样做可以减轻地基承受的荷载,特别是在地质状况不良时。 桥梁结构:斜拉桥 斜拉桥日文称"斜张桥",德文称"斜索桥",英文称"拉索桥(Cable Stayed Bridge)"。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉桥。 与多孔梁桥对照起来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。 斜拉桥这种结构型式古已有之。 但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制,所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中,由于电子计算机的出现,解决了索力计算难的问题,以及调整装置的完善,解决了索力的控制问题,使得斜拉桥成为近50年内发展最快,应用日广的一种桥型。 下承式拱桥可做成系杆拱,即在拱脚处。 对中外桥梁工程发展历程的回顾与展望 摘 要:本文阐述了中外桥梁工程的发展历程,对桥梁建设取得的成就进行了总结。 同时,揭示了桥梁工程得以迅猛发展的主导因 素,并对21世纪桥梁工程的发展趋势作了分析和思考。 关键词:桥梁;成就;展望 1 引 言 本世纪以来,人类社会先后经历了工业革命、以及各 种高新技术为主体的产业革命浪潮的冲击,使社会的各 个领域发生了深刻的变革,我们所关注的桥梁工程领域 也因此获得了重大发展。 而今我们正处在世纪之交的十 字路口上,有必要对桥梁工程的发展历程做一回顾。 2 世界桥梁工程发展格局演变 早在距今约三千年的周文王时,我国就已在宽阔的 渭河上架设过大型浮桥。 后陆续涌现了一大批以石料 铁为建材的桥梁建筑,其中以赵州桥(跨度37.02m,公元 605年)、大渡河铁索桥(跨度约100m,1803年)等为标志 体现了古代桥梁的伟大成就,也显示了古代中国的强盛。 18世纪以后,欧洲率先进入工业社会,从根本上改变 了200年西方文明的历史,促进了大规模的铁路桥梁建 设。 迄今,以英国不列颠尼亚箱梁桥(跨度141m,185 年)、美国布鲁克林悬索桥(跨度486m,1883年)及英国福 斯悬臂桁架桥(跨度520m,1890年)为标志的桥梁建筑仍 散发着西方工业文明的气息。 20世纪初期,西方工业社会获得空前发展,日趋发 达。 于30年代掀起了第1个大跨悬索桥建设高峰,以美 国纽约华盛顿桥(跨度1067m,1931年)、旧金山金门大桥 (跨度1280m,1937年)为代表显示出其桥梁领域的垄断 实力。二战后,德国、日本再度堀起。 50年代起,德国经 济的复苏推动了德国桥梁工程的发展,斜拉桥结构得以 初现光芒,并很快波及世界桥梁工程界。60年代,日本 丹麦开辟了兴建跨海工程的先河。 80年代初,我国迎来 了改革开放的新时期。经过近20年的发展,我国经济突 飞猛进,国力显著增强。 同时,我国也加快了基础建设的 步伐,一大批桥梁如雨后春笋,层出不穷。特别是近十年 来建成的代表当今世界桥梁最高发展水平的一大批斜拉 桥、悬索桥(见表1,表2),更是确定了中国的世界地位。 当今,世界桥梁工程的格局如同国际政局的多极化局面, 不再是美、英垄断的天下,呈现了以日、美、英、中、德、法 及其他国家共同发展的新局面。展望下一世纪,崛起的 中国定会有再现东方文明的辉煌时刻。 3 20世纪桥梁发展主要成就 3.1 学科发展 桥梁工程已被确认为一门独立的科学技术,不再是 仅凭桥梁设计者们智慧和经验的创造过程。它已发展成 融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学 科。 由于科技的进步,一些相关的学科也渗透入桥梁工 程领域中,发展了新的分支学科,如桥梁抗风、抗震、桥梁 CAD、桥梁的施工控制及桥梁检测技术等等。 3.2 建设规模及施工技术 3.2.1 跨径不断增大 目前,钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥 为890m,而钢悬索桥达1990m。 随着跨江跨海的需要, 钢斜拉桥的跨径将突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。 至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为270m,拱桥已达 420m,斜拉桥为530m。 3.2.2 桥型不断丰富 20世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混 凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的 出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜拉桥的涌 现和崛起,展示了丰富多彩的内容和极大的生命力;悬索 桥采用钢箱加劲梁,技术上出现新的突破。所有这一切, 使桥梁技术得到空前的发展。 3.2.3 结构不断轻型化 悬索桥采用钢箱加劲梁,斜拉桥在密索体系的基础 上采用开口截面甚至是板,使梁的高跨比大大减少,非常 轻颖;拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系;梁桥采用长悬 臂、板件减薄等,这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。 3.2.4 桥梁墩台及基础技术不断发展 随着上部结构的迅猛发展,必然给下部结构提出更 高的要求。 自钢筋混凝土推广使用以来,桥梁墩台的结 构形式趋于多样化。除了传统的重力墩台外,发展了空 心墩、桩柱式墩台、构架式墩台、框架式墩台、双柱式墩、 拼装墩台及预应力钢筋薄壁墩等新型墩台,并日趋轻型、 柔性化。 高墩技术也有较大发展。与此同时,桥梁基础 也在发展。 50年代以后,越江、跨海湾、海峡大桥的兴建 以中国、日本为首大力发展了深水基础技术。如50年代 在武汉长江大桥中首创了管柱基础;60年代在南京长江 大桥中发展了重型沉井、深水钢筋混凝土沉井和钢沉井; 70年代在九江长江大桥中创造了双壁钢围堰钻孔桩基 础;80年代后进一步发展了复合基础。 在日本,由于本 四联络线工程的建设,近20年来,其深水基础技术发展 很快,以地下连续墙、设置沉井和无人沉箱技术最为突 出。 3.3 设计风格 桥梁设计风格的转变主要表现为以下3个方面: (1)由于计算机的出现与发展,为桥梁设计师们提 供了新的设计工具,并已逐步取代了手工制图。 桥梁设 计师们的创造力与想象力在电脑中得以充分展现。 (2)随着人类对地球生态平衡、自然环境及资源的 日益重视,对桥梁工程提出了与周围环境相协调的要求 桥梁的设计更加注重景观设计。 (3)大跨度桥梁的发展,不仅要求对成桥状态进行 设计,。 一、桥梁建筑美学 自古以来,建筑(包括桥梁建筑)与绘画、雕塑被称为三大造型艺术(又称为空间艺术或视觉艺术)。 它和其他门类艺术有共同的特征,如:鲜明的形象、强烈的艺术感染力、 、反映时代特征等。但是桥梁建筑艺术作为实用艺术,又有它自己独特的艺术特征。 功能价值与审美价值的统一。桥梁建筑不仅要表现出结构上的稳定连续、强劲力感和跨越能力,而且要有美的形态与内涵,只有内容和形式的高度统一,才能显示出不朽的生命力。 艺术和技术紧密相关。技术本身也是美的因素之一,计算力学、钢筋混凝土的发展,才使各式轻巧、大跨的桥梁得以出现。 桥梁建筑美的基本因素: 一.统一和谐 二.均衡稳定 三.比例协调 四.韵律优美 统一和谐 多样统一是形式美的一种高级形态,也是创造形式美的最高要求。从本质上讲,多样统一的和谐规律与人类社会和自然界一切事物的发展规律相一致。 一、 多样统一 多样统一产生和谐是自古希腊以来美学家们一向极为看重和追求的。毕达哥拉斯学派的美学思想就是建立在自然科学基础上的和谐,他们认为"美就是和谐","和谐是杂多的统一",和谐的事物可以引起人们生理和心理上的共鸣,因此就产生了美感。 并从数的和谐又联系到音乐的节奏乃至建筑上的柱、门窗等构造要素的排列,形成了衡量美的客观理论性尺度。 多样统一,一般表现为两种形态,即有差异的统一和对立的统一。 前者属于各种不同量的因素之间的变化,如各种形式要素的多少、高低、长短、大小等,呈现出一渐变的调和美。后者是指各种不同因素之间的对立统一,如刚柔。 明暗、冷暖。浓淡等有规律的组合,这种形态往往造成强烈的感观效果,在对比中见统一。 在桥梁建筑设计中应该注意在变化中呈对比,于对比中求和谐。这里变化多样是基础,差异对比是手段,统一和谐是目的。 二、桥梁建筑中多样统一手法 桥梁及周围环境的复杂多样是必然的,桥梁的组成有上部结构、下部结构、附属结构,又有主桥、引桥之分,不同部位的组成部分各有不同的功能,不同的功能又表现为不同的形式,而所构成的桥梁整体,要完成一个具体的总的目的或功能。因此,一切都要围绕着这个目的,使整个桥梁建筑自身及与周边环境成为有机的整体,而不是杂乱无章、支离破碎。 1.多样中求统一 从复杂的结构中提出各种可以互相统一的因素,起到衔接。联系和协调的作用,使整体看起来"天在无缝"。 如桥梁中栏杆。灯柱、行杆。 桥墩、跨度一般采用整齐划一,相同形态、相同间距或有规律的变化,从而起到整体统一协调、简洁明快的效果。 2.统一中求多样 单纯的同一是统一的最简单形式,过多的"同"不可避免地会产生单调。 呆板。所以,同中求异,统一中求多样。 求变化,才能营造情趣与韵味。 如纵观卢沟桥柱头上的狮子,它们的间距、大小、轮廓都是统一的,内容上也以表达狮子的情态为主旨而统一,但细看这485个石狮却是千姿百态,趣味无穷,堪称一绝。 3.结构体系统一 桥梁各局部设计要体现整体划一的概念,避免产生孤立、离散、自成体系的不和谐现象,这在设计中是非常重要的。 4.结构形态的统一 恰当地处理次要部位对主体部分的从属关系,使所有细部形态从属于总体的几何形态,用相似的几何形态将各个部分协调在一起,如同音乐中主旋律反复出现一样,产生和谐统一美感。 均衡稳定 中国美学家朱光潜先生曾说"美的形体无论如何复杂,大概含有一个基本原则,就是平衡和匀称。" 桥梁建筑是一种空间实体结构,通过它的外在形象所展示的体量就有一种均衡稳定感。 左右的对比存在着是否均衡的问题,上下的对比就产生了是否稳定的问题,二者相互关联。一般来说,均衡的建筑外观常常能满足稳定的要求。 一、 均衡 均衡是大自然赋于人类生理上的一种本能要求。一方面人们从实践中已逐渐形成了一整套与重力有联系的审美体验;另一方面由于视觉的特点,能给予审美感受上的满足。 桥梁建筑作为视觉艺术,应该注意强调均衡中心,或者说只有容易觉察的均衡,才会令人满意。 均衡分静态均衡与动态均衡,前者主要指在静力状态下的体量。 形态的均衡,后者指依靠运动来求得瞬间平衡的形态,如乌的飞翔、动物的跑跳等。桥梁建筑其固定不变的形态自然属静态均衡,但由于在结构上的对称与非对称,又可分对称均衡与非对称均衡,前者对称的形态引起稳定、平和、安全、满足的美感,后者不对称的形态使在静态中具有运动的趋势,产生类似动态均衡的心理诱惑力,令人兴奋、激动,有一种生机勃勃的勉力。 二、对称均衡 对称形式大然是均衡的。生物体态是对称的,如人及动物都是凭借左右两侧对称的器官才能保持机体的平衡。 因而对称形式符合人的生理要求与心理习惯,必然产生美感。 在传统美学中认为对称就是美,也是自古以来重要的构图手法。 如古希腊的雅典神庙、巴黎圣母院,罗马教堂以及我国的故宫、大坛。大安门广场……等等都是对称形式,表现出肃穆、端庄。 大部分古今中外桥梁所采取的布局也都是对称形式。我国古代桥梁更是具有良好的对称均衡性,多孔桥大多为三、五、七、九等。 梁【bridge】指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。 桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证.包括(1)桥跨结构(或称桥孔结构.上部结构)、(2)支座系统、(3)桥墩、(4)桥台、(5)墩台基础.五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造.包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明. 一、桥梁的分类: 按用途分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥。 按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。 按结构分为梁式桥,拱桥,钢架桥,缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥)四中基本体系,此外还有组合体系桥 按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥 按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥 按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥 桥梁分类 多孔跨径总长L(米) 单孔跨径L0(米) 特大桥 L≥500 L0≥100 大桥 L≥100 L0≥40 中桥 30 最早的桥梁就是根据这种构想建成的。他们不过是横跨在河流两岸之间的树干或石块。 现代的桁梁式桥,通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁。这使桥梁轻而坚固。 利用这种方法建造的桥梁叫做箱式梁桥。 悬臂桥:桥身分成长而坚固的数段,类似桁梁式桥,不过每段都在中间而非两端支承。 拱桥:借拱形的桥身向桥两端的地面推压而承受主跨度的应力。现代的拱桥通常采用轻巧、开敞式的结构。 吊桥:是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空,钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。 较古老的吊桥有的使用铁链,有的甚至使用绳索而不是用钢缆。 拉索桥:有系到桥柱的钢缆。 钢缆支撑桥面的重量,并将重量转移到桥柱上,使桥柱承受巨大的压力。 玻璃桥:纯玻璃制成的一种桥梁。 (平板桥) 廊桥:加建亭廊的桥,称为亭桥或廊桥,可供游人遮阳避雨,又增加桥的形体变化。 三、中国桥梁的历史 历史和现状上看,绝大多数桥梁均架设在水面上,只有阁道桥和现代城市的行人天桥和行车天桥,是架设于高楼崇阁之间或通衢大道之上。 从对天生桥的利用到人工造桥,这是一个历史的飞跃过程。从简单的独木桥到今天的钢铁大桥;从单一的梁桥到浮桥、索桥、拱桥、园林桥、栈道桥、纤道桥等;建桥的材料从以木料为主,到以石料为主,再到以钢铁和钢筋混凝土为主,这是一个非常漫长的发展过程。 然而,中国桥梁建筑都取得了惊人的成就。 著名的科学技术史学家、英国剑桥大学李约瑟博士( J. Needham )在《中国科学技术史》中说,中国桥梁「在宋代有一个惊人的发展,造了一系列巨大的板梁桥」。 到了当代中国,所建造的武汉、南京长江大桥等,更受到世人称赞。可见,中国的桥梁,经过了一个从童年、少年、青年到壮年的发展过程,愈趋成熟。 中国在发展桥梁方面于 14 世纪以前处于领先地位,今天,她依然是世界上举足轻重的桥梁大国。 四、桥梁的分类: 1.按跨径分类 桥梁按跨径分类是一种行业管理的手段,并不反映桥梁工程设计和施工的复杂性。 以下是我国公路工程技术标准(JTJ001-97)规定的按跨径划分桥梁的方法。 特大桥 桥梁总长L≥500m,计算跨径L0≥100m。 大桥 桥梁总长100m≤L中桥 桥梁总长30m小桥 桥梁总长8m≤L≤30m,计算跨径5m≤L0桥梁分类 多孔跨径总长L(m) 单孔跨径(L0) 特大桥: L≥500m L0≥100m 大桥 :100m≤L中桥 :30m小桥 :8m≤L≤30m 5m≤L0由於时代的进步,赋予了“桥梁”新的词义,泛指为机构与机构之间、地区与地区之间、国家与国家之间,沟通有无、建立合作关系、促进友好交流等诸如此类工作的人的统称。这种人从事的工作和职业也被统称为“桥梁工作”。 五、桥梁的发展史: 桥梁是道路的组成部分。从工程技术的角度来看,桥梁发展可分为古代、近代和现代三个时期。 (1)古代桥梁 人类在原始时代,跨越水道和峡谷,是利用自然。 城市道桥基础设施建设与城市景观 一、前言 “景观”是指具有观赏审美价值的景物。 分开来讲,景观是由“景”与“观”两部分构成的,前者包含自然景色和人文景物,后者指人们所处位置对自然景色与人文景物进行观赏的视点,景观是指在“观”的角度上,以审美的意识,在工程技术的基础上,通过可视的手法,对人们生存所处的自然环境和人文构造物进行论证和设计,使之达到和谐统一。道桥景观问题是道桥工程美学、城市规划学、环境美学、人文地理、民族心理、历史文化传统、民族经济等方面知识在工程建设上的综合体现。 随着城市建设的发展,道桥景观问题必将引起高度重视。 二、城市道桥基础设施建设景观问题与存在原因 (一)城市道桥基础设施建设景观控制的现状 目前城市基础设施建设多侧重于功能性,对城市景观问题一般考虑比较少,或者说不够全面,造成一些道路在景观上的不和谐。 主要有以下几种情况: 1、桥梁风格各异,寓意肤浅,未能体现地方特色。 2、路面材料层出不穷,城市整体性较差。 一些城市路面材料混用,特别是车行道混凝土与沥青混用,使道路产生明显的色差,极不美观。 3、道路附属设施琳琅满目,神态各异。 道路中候车亭、灯箱广告、路灯、道路标志标牌等各成系统,形式上及色彩上未作统一协调,并出现在空间上相互交叉等,未能达到理想的规划意境。 (二)对存在问题原因分析 1、专业人才的知识结构问题,忽视了景观性的考虑。 2、城市规划部门在项目审批时侧重于宏观性的控制,忽视景观性的控制,特别是细部的材质、附属设施的协调性控制不够。 3、建设分阶段进行,整体协调性不够。 建设业主有建设部门、城管部门及交警部门等业主,往往在部门利益与整体利益间存在冲突,各自为政,使街道景观难以得到较好地统一协调。 以上原因的产生,有体制方面的不顺,当然也有设计与建设管理深度方面问题,笔者认为后者是最为主观的因素。 三、城市桥梁景观设计方法探讨 在城市新城区建设开发的过程中,特别是地处江南区域,待建的桥梁很多,这些桥梁如何与城市景色融为一体,如何与老城区的古桥相得益彰,如何延续地方文化,已经成为了一个亟待研究的课题。 (一)桥梁的环境景观 桥梁景观分解成线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计、装饰设计等六大部分。 桥梁景观总是与地景、城市景观相伴生,有时其复合景观意义更大。如悉尼大桥与悉尼歌剧院的景观伴生成为悉尼甚至澳大利亚的标志;武汉长江大桥与与龟蛇两山的景观伴生一直为武汉城市的骄傲等。 景观的伴生效果实质为环境中的景观和谐与有机,这里的环境既包含自然环境因素又包含人文环境因素。 桥梁景观设计中,桥梁景观对地形、地貌的适合,桥梁景观对文化环境的尊重与共生及桥梁建设对建设地点的自然原生景观的保护等。 (二)桥梁景观元素的组织与设计方法 桥梁景观首先是慎重处理桥梁形象的定位;第二步就是依据形象定位及分析得出的概念进行图式化处理;第三对桥梁的标志性组件依据上述结果进行设计; 第四确定桥梁景观的标志色; 第五桥梁景观元素的设计。 形象定位: 包括城市精神、市民行为准则、城市发展战略目标等,从中形成桥梁景观理念。 标志物与标志图案:包括标志物与标志图案的多样化比较设计;根据桥梁尺度确定的标志物及图案的尺寸要求;标志物与标志图案的适合纹样设计等(可考虑方形适合、圆形适合甚至椭圆形等不同的类型)。桥梁标志物可以是桥塔、桥台、桥头堡或其他对桥梁有景观制高作用的构件。 标志色: 可沿用城市标志色,也可根据城市的环境、文化确定标志色,选用的色彩应有一个量化标准,并要与标志物与图案纹样的色彩设计配合,同时还应与桥梁防腐涂装结合。 桥梁景观元素的设计:包括桥梁附属的花坛、座椅、栏杆、广告牌、电话亭、公交车站、人行天桥、垃圾桶、指示标牌及灯具等元素,也包含地面铺装、窨井盖板、建筑小品等。 其设计要以标志色为统一,以标志图案为特征。 笔者以绍兴水乡柯桥为例,通过对传统文化符号的抽象与提炼,希望对设计的思路及业内人士有所启发 作为绍兴传统石桥的重要组成部分,柯桥的桥梁在数量、类别、样式等方面都具有典型示范的特征,例如明代的以拱桥与高低梁式桥相结合的太平桥,始建于唐的百孔纤道桥,还有立新桥、融光桥等等。 这些桥梁不仅年代久远,而且在设计上也别具匠心,呈现出粗犷、简约的风格。这些桥梁,相对于绍兴、杭州的桥梁,它的桥梁显得更具有民间桥梁的特色;相对于附近的乡村,它的桥梁又显得工艺完善、气度不凡。 而相对与北方的一些桥梁,它由于地处水网地区,为了方便群众,往往使桥面平缓,引桥较长,因势利导,而且还重视功能,设置遮蔽风雨的凉亭、座凳,从而具有更多的人性化特色,另外,柯桥的桥梁注重实效、较少地受到北式文化、宫廷文化和朝代更替的影响,其造型风格及装饰特点都具相对稳定的民间风格,其中,既有汉代古扑、浑厚的特点、又具有民间传统的寓意、象征的意义。柯桥桥梁的栏杆(板)也颇具特色,除山村的小平桥,纤道。 《桥梁工程的历史、现状和发展趋势》3000字论文
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