橋梁概念設(shè)計總結(jié)
——記項海帆《橋梁概念設(shè)計》讀后總結(jié)
吸取第一部分總結(jié)的教訓(xùn)以及不足之處,在這一次的總結(jié)中結(jié)合案例進(jìn)行學(xué)習(xí)分析。
就像文中所說的,“建橋條件是千差萬別的,不可能照搬別人的優(yōu)秀設(shè)計成果,但是,我們能通過學(xué)習(xí)別人成功的設(shè)計作品的思想,掌握其思想精髓,融會貫通,成為我們概念設(shè)計的豐富的思想源泉?!焙芏鄷r候,其實并不是要去學(xué)習(xí)怎么將這一部分的設(shè)計內(nèi)容嫁接到自己的部分,每一座橋有自己的風(fēng)格,儼然的整體性,如果僅僅是把其中的元素進(jìn)行拆解,或者直接照搬,一方面,組合而成混雜多個案例的橋型顯得不倫不類,第二個如果僅是復(fù)制,則失去了橋梁“量身定做”的傲然。我所認(rèn)為的橋梁,每一座都是獨一無二的,這不僅僅體現(xiàn)在造型或者是跨度大小上,更重要的是每一座橋都會融入當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境之中,因地而異,橋梁是在畫面里的風(fēng)景,而不是突兀在畫面之外的。
香港汀九大橋
汀九大橋的地理位置比較核心,是與多個交通要道連接的樞紐,對于大橋的要求有通航凈空,防撞要求,航空限高,抗風(fēng)設(shè)計要求等,地基勘測資料則限制了基礎(chǔ)的種類、形式和承載力。在這些條件的制約之下,書中給出了當(dāng)時一系列的設(shè)計案例:雙塔三跨斜拉(主跨420m)、單跨懸索、雙塔三跨斜拉(主跨900m)、三塔四跨斜拉。
從這幾個方案的對比中可以看出,影響方案選擇的關(guān)鍵無外乎幾個點,在滿足基本的航運、安全等要求之后,一個是造價問題,在方案選擇中,其中單跨懸索橋的方案是比較有新穎且大膽美觀的,但是復(fù)核的造價最高,因此最后的方案并沒有選擇單跨懸索橋。最后選擇的方案與三塔四跨斜拉橋十分相似,選擇這種方案的很大的一個原因我認(rèn)為是在中間橋塔處的海床剛好有一個突出地貌來安放橋墩,正是因為有這個天然的條件,所以在諸多方案比對中,在美觀、經(jīng)濟、可施工性、施工速度及建造費用上都有比較明顯的優(yōu)勢。寫到這里不僅猜想,因勢利導(dǎo)、順勢而為,除卻人為強行改變的自然地貌,每一座橋都應(yīng)該是最適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的,在“天工”的基礎(chǔ)之上順應(yīng)自然條件搭建的橋梁,應(yīng)該是最和諧的。
美國舊金山海灣大橋東橋的抗震索塔
從香港汀九大橋上得到是一種順應(yīng)自然之勢的設(shè)計理念,那么從美國舊金山海灣大橋東橋的抗震索塔上得到就是一種通過巧妙的設(shè)計和構(gòu)思,來滿足人們的美觀追求,屬于人類智慧的巧勁。
美國舊金山海灣大橋東橋的抗震索塔,本來被認(rèn)為在當(dāng)時高的強震區(qū)應(yīng)該建立門式的橋塔,使之能夠在強震下形成塑性鉸來消耗地震能量,使豎向的塔柱保持彈性,而不是一個超靜定結(jié)構(gòu)的獨柱塔則不被看好。這樣看來仿佛是現(xiàn)實迫使經(jīng)典的門式橋塔出現(xiàn),然而人們的愿望卻不會因此熄滅。
設(shè)計者繪制門式橋塔并且研究怎樣使它看上去更像一個獨塔:把多根塔柱的距離拉近,整個塔在外觀上就很像一個獨塔結(jié)構(gòu)。并且根據(jù)需要在兩個塔柱間的不同位置上設(shè)置更多的剪力鍵,從而顯著增加橋塔的超靜定次數(shù),使得這種結(jié)構(gòu)在地震荷載下具有良好的性能,比普通的門式橋塔更優(yōu)秀。
就像之前所說的,循自然之勢,在這里則表現(xiàn)為門式橋塔比獨柱橋塔更適合(以后可能會出現(xiàn)性能更好的橋塔),但是并不意味著不能做出任何的改變,對美學(xué)的追求,獨特的造型,這些我們所想要,如果換一個思路,在現(xiàn)有的條件下去改變,去追求,是可以達(dá)到一個比較協(xié)調(diào)或者說是共贏的結(jié)果的。
從這兩座橋梁的概念設(shè)計中,我們可以總結(jié)為兩點,一是順應(yīng)大勢,因勢利導(dǎo);二是改良小事,隨機應(yīng)變,人類的智慧正是在這種和自然和諧的博弈中最好的武器,同樣這也是避免影響自然環(huán)境帶來惡劣災(zāi)害的手段之一。