景观小拱桥制作 浅谈景观拱桥的特点

本文目录

1. 浅谈景观拱桥的特点
2. 景观桥梁方案设计思路探索
3. 常规桥梁的景观改造

浅谈景观拱桥的特点

下面是中达咨询给大家带来关于景观拱桥的特点的相关内容，以供参考。

我国建造拱桥的历史要比以造拱桥著称的古罗马晚好几百年，但我国的拱桥却独具一格。形式之多，造型之美，世界少有。有驼峰突起的陡拱，有宛如皎月的坦拱，有玉带浮水的平坦的纤道多孔拱桥，也有长虹卧波、形成自然纵坡的长拱桥。拱肩上有敞开的（如大拱上加小拱，现称空腹拱）和不敞开的（现称实腹拱）。拱形有半圆、多边形、圆弧、椭圆、抛物线、蛋形、马蹄形和尖拱形，可说应有尽有。

孔数上有单孔与多孔，多孔以奇数为多，偶数较少，多孔拱桥，如果当某孔主拱受荷时，能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去，这样的拱桥称为连续拱桥，简称连拱；江浙水乡的三、五、七、九孔石拱桥，一般是中孔最大，两边孔径依次按比例递减，桥墩狭薄轻巧，具有划一格局，令人钦佩。由于桥孔搭配适宜，全桥协调匀称，自然落坡既便于行人上下，又利于各类船只的航运。杭州市城北的拱辰桥是三孔的一例，建于明崇祯四年（1631年）。有的桥孔多达数十孔，甚至超过百孔，如1979年发现的徐州景国桥，就有104孔，估计它是明清桥梁。多跨拱桥又有连续拱和固端拱，固端拱采用厚大桥墩，在华北、西南、华中、华东等地都可见到，连续拱只见于江南水乡。按建拱的材料分有石拱、木拱、砖拱、竹拱和砖石混合拱。

以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。拱桥可用砖、石、混凝土等抗压性能良好的材料建造;大跨度拱桥则用钢筋混凝土或钢材建造,以承受发生的力矩。按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。前二者为超静定结构,后者为静定结构。无铰拱的拱圈两端固结于桥台,结构最为刚劲,变形小,比有铰拱经济，结构简单,施工方便,是普遍采用的形式，但修建无铰拱桥要求有坚实的地基基础。双铰拱是在拱圈两端设置可转动的铰支承,结构虽不如无铰拱刚劲,但可减弱桥台位移等因素的不利影响,在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方,可采用双铰拱桥。三铰拱则是在双铰拱的拱顶再增设一铰,结构的刚度更差些,拱顶铰的构造和维护也较复杂,一般不宜作主拱圈。拱桥按结构形式可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱。拱桥为桥梁基本体系之一,一直是大跨径桥梁的主要形式。拱桥建筑历史悠久,20世纪得到迅速发展,50年代以前达到全盛时期。古今中外名桥(如赵州桥、卢沟桥、悉尼港桥、克尔克桥等)遍布各地,在桥梁建筑中占有重要地位,适用于大、中、小跨径的公路桥和铁路桥,更因其造型优美,常用于城市及风景区的桥梁建筑。

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景观桥梁方案设计思路探索

1前言

随着城市建设的发展，桥梁作为城镇景观的特殊载体，越来越多地成为人们了解区域历史、文化的窗口，其景观设计也受到地方建设单位的重视。

在方案设计初期阶段，多数桥梁设计师偏重于追求桥梁本身的美学效果，或从桥位周边自然景观入手，力求与周边景致协调。但设计成果有时也不能满足建设方的要求。

本文结合在绩溪的景观桥梁设计全过程，提出从城市总体规划着手，结合地方自然文化特色，结合桥位周边自然景观以及桥梁本身的美学构成，进行方案设计的思路。

图1-现有桥梁和特色建筑

2项目背景

本文涉及的两座桥梁均位于安徽省绩溪县县城境内，跨越绩溪母亲河――扬之水。

其中，何川桥为县城规划景观大道（龙川大道）东侧终点，西岸为规划新城区，东邻天然山脉灵山。

古林桥位于县城老城区北面，是联系扬之水两岸居民生活的人行桥，西南为老城区，东北邻梓潼山。

桥梁技术标准：

规划驳岸宽度：100m；

设计洪水水位：161.4m（何川桥）

168.2m（古林桥）

桥面宽度：26m（何川桥）

7.5m（古林桥）

荷载等级：城－B级（何川桥）

人群荷载3.5kn/m2（古林桥）

3桥梁方案设计

在两座桥梁的方案设计中，提出“项目前期准备――项目设计过程――项目评价”的系统方案设计思路，并取得了较好的成果。

3.1前期准备

3.1.1了解地方自然、文化、民俗特色

绩溪县位于安徽境内，属古徽州地区，现属宣城市，紧邻黄山风景区。县城南邻旅游城市歙县、黄山市；东邻天目山进入浙江境内。

绩溪是一座充满魅力的山城，它的美深沉而具体，体现在它的岩邑、人文、村落、乡土魅力中。

1）岩邑魅力

绩溪东依天目山，西枕黄山；山多陡峻，植被浓密，郁郁葱葱；山上常有浓雾，而粉墙黛瓦的徽居点缀其间，宛如一幅浑然天成的水墨画。

绩溪境内的登源河、扬之水，是绩溪人的母亲河，它们聚集了村落，堆砌了辉煌的历史。

2）人文魅力

绩溪是徽文化发源地之一，留下了许多宝贵的文化遗产和建筑遗产：徽戏、徽菜、徽墨、徽雕、徽纸、徽俗；粉墙黛瓦、马头墙以及层层错落的门罩。

绩溪“邑小士多”，涌现出大量的文人墨客、名流富贾，留下了许多令人追慕、瞻仰和凭吊的牌坊、宗祠及其承载的悠悠历史（图1）。

3.1.2了解城镇总体规划及相应详规

绩溪在最新一轮城市总体规划提出：

1）坚持“特色原则”，充分发掘绩溪自然生态特色及历史文化特色，塑造具有地方特色的城市。

2）绩溪县城作为重点旅游景区，建设中坚持以“徽文化”为主体，突出地方特色，塑造徽州旅游品牌。

3.1.3了解城镇现有建筑风格及桥梁风格

建筑风格：适之街是较具代表性的现代建筑与古徽州建筑的结合范例。

驳岸景观：扬之水驳岸景观已颇具规模，主要以体现绩溪山水文化为主题。

桥梁风格：绩溪县境内多水，桥梁型式多样，其中以拱桥、简支石板桥、斜支木桥、廊桥、亭桥居多。

古代拱桥多为单跨石拱桥；近代大跨拱桥则以三孔实腹式或空腹式拱桥为主。

后几种桥型多用于人行桥，其中以斜支木桥最具地方特色，且民间相关传说也较丰富。

3.1.4了解桥梁所处河道桥梁文化及风格

两座桥梁均为绩溪县城内扬之水上的桥梁，因此需了解桥位附近上下游桥梁型式，对河道桥梁文化进行梳理协调。

县城内现状跨扬之水桥梁共4座，其中古林桥往北两座，分别为简支铁路桥及简支梁桥；古林桥与何川桥之间两座，分别为空腹式及实腹式拱桥：

3.1.5了解桥位所处自然环境及周边人文建筑环境

1）何川桥：桥位西岸为新城区住宅区，建筑较为紧凑，建筑高度在25m左右；东岸紧邻灵山山脉，桥头距离山脚仅120m。扬之水两岸为河滨景观带。同时桥梁上游为杨柳村实腹式拱桥，相距约1000m。

2）古林桥：古林桥两岸均为小区住宅，桥位东北向群山环绕，绿水潺潺，岸边古树林立，景致生态美观。

桥位北面约400m为皖赣铁路桥及省道桥，下游约500为东门空腹式拱桥；扬之水两岸为河滨景观带。

3.1.6了解桥梁所处道路交通性质及功能定位

桥梁不仅需要满足结构的功能要求，其隐含的形式功能对周边自然及社会环境的影响也日益明显。

1）何川桥：该桥位于县城景观带――龙川大道上，是绩溪面向外界的主要窗口。

2）古林桥：为人行及非机动车桥梁，主要沟通扬之水两岸居民生活。

3.1.7了解桥梁设计边界条件、施工条件

对该项内容的了解主要是为了保证桥梁方案在后期具备可实施性。另外，设计边界条件如：两侧接坡坡度、河道净空要求，桥梁纵坡要求等对于结构比例是否协调、线形是否美观都具有较大的影响，需要在方案阶段认真考虑。

3.2设计过程

3.2.1结合前期准备，确立设计理念

桥梁的设计应与道路系统、景观系统结合，与城镇用地相渗透，成为文化交流、聚汇、创新的空间。

桥梁方案则与青山、绿水、粉墙、黛瓦自然交融，坚持徽文化底蕴，展示山水特色。结合城市总体规划，提出“魅力绩溪辉煌延续”的设计主题。

3.2.2确定适用的桥梁型式，进行结构体系优化

该阶段主要是根据前期大量的准备工作，并紧紧围绕设计主题，提出桥梁设计的适用型式。

图2-何川桥方案

图3-古林桥方案

表1、表2为两座桥梁的几种适用桥梁型式。

在桥梁型式基本确定后，尚应根据桥梁设计边界条件及桥梁几何美学等对桥跨比例、结构高度、结构线形等进行多次比较论证，最终确定方案结构尺寸。

3.2.3结构细部设计

景观桥梁中细部的设计尤为重要。许多桥梁在细部设计上没有考虑周到，最后的成果给人一种粗制滥造的感觉，相反精细的细节刻画很大程度能弥补整体设计的一些不足，并起到画龙点睛的作用。

两座桥梁方案在细节刻画上都积极融入了地方文化特色，取得了较好的效果。

1）何川桥推荐方案（图2）

方案立意于桥梁与山水结合，构筑水墨绩溪，因此在细节刻画上主要采用以下几种手法：

A.在外立面处理上，引入徽居的线条处理手法，翼缘变截面采用阶梯过渡；

B.桥墩立面的修饰引入马头墙的建筑形态；

C.在桥梁颜色的处理上，以白色为基调，采用青灰色强调了结构的外轮阔，并采用了贴花工艺。

D.栏杆为石板栏杆，突出地方徽雕特色。

整个方案犹如粉墙黛瓦融入青山绿水之间，让人深刻体会水墨绩溪的魅力，在满足交通功能的同时，更显示了文化的沉淀！

2）古林桥推荐方案（图3）

绩溪水曲桥横，处处可见“小桥、流水、人家”，斜支的木桥更是处处可见。本方案以绩溪斜支木桥为范本，与山水组成一幅生态自然的风景画：

A.桥墩采用向内倾斜的两柱式设计手法，连续板梁支承于桥墩盖梁上。

B.现代混凝土材料取代木材，加强结构稳定性，赋予古桥以新的生命力。

C.将混凝土外立面修饰成木头质感。

D.栏杆采用木栅栏式，灯光则设在桥墩突出桥面的树桩内侧。

E.桥梁平面设计采用弧形，更显自然，轻盈。

引用绩溪诗人汪静之的一首诗来概括桥梁方案：

三面环山展画景，一条绿水奏琴音。

山明水秀清幽境，陶我天真童稚心。

3.3项目评价

目前，这两座桥梁均已建成并投入使用，基本实现了最初的构想，获得了良好的社会反响，成为了当地的标志性建筑。

4

随着桥梁景观设计日益受到重视，桥梁设计师在方案设计初期往往处于较为盲目的状态，桥梁设计往往限于结构本身的美学效果及与周边环境的协调上，忽略了系统的方案设计思路及城市总规的指导作用。

本文结合绩溪两座景观桥梁的方案设计提出对景观桥梁方案的设计思路。提出“项目前期准备――项目设计过程――项目评价”的系统设计思路，希望对景观桥梁设计师有所帮助。

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常规桥梁的景观改造

常规桥梁的景观改造是非常重要的，了解景观改造才能根据实际情况设计合适的方案进行施工，每个细节的处理都很关键。中达咨询就常规桥梁的景观改造和大家说明一下。

0.概述

自改革开放以来，我国桥梁技术得到了空前发展，人们对美的认识上升到了新的高度， 对桥梁功能的定位早已超出人车通行的范畴，并对其景观性提出了更高的要求。随之而来的便是复杂景观桥梁和异形结构的大量出现。 为了提升城市的品味和竞争力，对地处市区的常规桥梁进行适当的景观改造案例也越来越多。

1.基本原则

虽然景观改造项目具有其特殊性，但是它同属于结构的范畴，并与被改造的既有桥梁有着密不可分的联系。 同样得严格遵守《桥规》对桥梁设计“安全、经济、适用、美观”，这八字原则。具体阐述如下：

（1）明确项目建设的目的。始终坚持以达到景观提升效果为主线，兼顾其他。

（2）安全性。新增的景观结构不要求参与主结构受力，新增景观结构尽量不与原有结构产生受力上的联系，以免造成受力混乱，影响各自的耐久性。

（3）经济性。由前两条作为前提，即不影响景观效果和结构安全的前提下，节省材料，降低造价。

（4）适用性。保证新增景观结构不影响行车和人行的舒适性，安全性。不压缩河道和下穿路，以及不影响周边其他结构的使用功能。

（5）美观性。尽量做到“以假乱真”，配以灯饰改造。使原有结构在景观性上有质的提升，并与周围环境相适应，使结构能成为该区域的标志性建筑。

2.基本措施

纵览当今常规桥梁景观改造案例，主要可以分为以下几种情况：

（1）桥型改造。即在原有的简支或连续梁结构的基础上添加诸如拱桥、斜拉桥、悬索桥之类的景观桥型，新增景观桥型不参与受力，总体造型无太大变化。从外形上看，桥塔、拉索体系、主缆线形、拱轴线等造型与对应的真实受力桥型基本相同。本方案一般适用于原有常规桥梁全长较长的情况，突出桥型的大气、宏伟，并与原结构比例协调。

（2）异形结构改造。在上述改造方案基础上对诸如桥塔，缆索布置，拱肋布置等做法进行造型上的拓展，形成异形结构。本方案适用于原桥桥梁全长较短的情况。

（3）桥头改造。在原有桥梁两头设置能反映地方自然人文特色的桥头堡，对原有桥梁起到点缀作用。或者在桥梁跨河两岸发展河滨公园或亲水平台，使桥梁达到景观效果的同时，实现功能上的拓展。

（4）桥侧改造。桥侧发挥空间较大，比如梁高较高且造型单调，护栏座与梁边缘衔接过渡较平仄等情况。可在桥侧适当位置设置别致的能反映当地风情的景观小品。化单调为巧妙，化平仄为神奇。

（5）夜景改造。夜景往往能直接反映一座城市的繁荣程度，建筑品味和人气。在原桥上点缀各种漂亮灯饰，在夜空的映衬下使桥梁熠熠生辉。本方案适用于原桥本就具备一定的景观造型，但位于市区繁华路段，缺乏夜景的点缀的情况，往往能使桥梁如虎添翼，锦上添花。

3.细节常用处理方法

为达到理想的景观效果，在保证行车安全、原有结构安全不受到影响、且保证景观结构的安全的前提下，始终崇尚“景观第一”的理念。对细节的处理上将有别于一般做法。常用的措施一般有以下几种：

（1）对于缆索等柔性构件。景观缆索因为不受力，钢丝股直径远远小于真实结构，而通过热挤高密度聚乙烯或其他填充料将其处理成与真实受力结构一样大的直径，即达到了景观效果，又节省了材料，降低了造价。

（2）混凝土结构。诸如桥塔、混凝土拱肋等未参与受力的景观结构，在不影响安全的前提下，可处理成大挖空率相对少配筋率的截面。

（3）缆索锚固点处理。上下锚固点都可以采用耳钢片销栓固定法，另外竖直吊杆上锚点可以采用简易骑跨式固定法。下锚点应视原结构具体情况具体处理，为了不与原桥发生受力上的联系，有时须在桥主梁两侧另外设置小纵梁，有时也可在盖梁外侧设置锚固点。

（4）组合截面的处理。在受力构件中，组合截面主要是为了调和单种材料的优缺点，使两种材料的组合达到最好的力学效果。而对于不受力的景观新增结构处理具有其特殊性，比如钢管混凝土构件，在景观构造里一般不填充混凝土。

4.注意事项

结构千变万化，人们对美的理解也是层出不穷。而这种处理方式从力学方面讲，景观结构部分的刚度难免能达到理想的要求，从而导致对某些荷载的敏感程度会出人意料，须通过某种特殊的处理方法来避免这种敏感变形带来的负面影响。

从施工方面考虑，设计者为了一味达到安全和景观效果要求，结构细节处理过于复杂，对结构的可施工性也往往被忽略。下面通过对昌邑景观桥梁改造的案例来形象说明在常规桥梁景观改造中遇到的问题以及处理方案。

4.1工程概况

昌邑市潍河中桥位于昌邑县城东约1.0km处，建于1981年，桥梁全长540米，全宽12.5米，行车道宽10米，两侧各1.25米人行道。为26X20预应力混凝土简支T梁桥，该桥梁运营状况良好。拟对该桥外部改造。

具体设计方案为：在原桥河槽中的15孔桥梁两侧做双孔钢管拱，各孔长160米（即8孔），中间交叉20米（即1孔）；拱肋断面为哑铃型，拱肋矢跨比为1/4；20米一道竖向吊索，共计吊索14对，拱肋横向连接系纵向间距12.3米。

4.2关键技术难点及解决措施

本工程的难点在于：

（1）单跨钢管拱跨径大（单跨160m），钢管内未灌注混凝土，质量较轻，截面刚度较小，且钢材本身受温度影响变形较敏感，导致局部（约束边界处）应力较大。

（2）为了满足景观性要求，两跨钢管拱在河心跨相交，并且是同一个平面内相交，相交处局部应力复杂，难以控制。

针对以上可能会对工程造成不利影响的因素，设计者提出了切实可行的解决方案：

（1）拱脚约束采用一端固结一端铰接的方案，避免了受温差影响产生的结构边界处应力集中，铰接的约束方式释放了温度带来的转角应力。

（2）两拱交叉处是该桥的最薄弱环节，设置加劲肋提供足够的刚度，解决该处应力复杂的问题，并解决短腿拱肋与较长段拱肋之间线刚度悬殊导致的变形不协调问题。

4.3施工中遇到的问题

在施工钢管拱肋交叉点处时，遇到了焊接难的问题，主要表现为：钢管内加劲肋设置太密，焊接难度高。设计者综合各种方案，采取了以下方案：保持加劲肋不动，将钢管节段沿钢管拱轴线切割，沿加劲肋与钢管内壁焊缝纵向切割成片状，再将弧形钢片与加劲肋一起焊接成整体，然后用薄型钢板外包整个焊接区域，掩盖了众多焊缝。

5.

（1）常规桥梁的景观改造在满足景观要求的同时，须从受力、造价、施工各方面综合考虑与评价。

（2）对具体改造方案应进行具体分析，不能一概而论，做到受力合理，施工简化。

（3）设计者应始终将安全放在首位，不能一味只求景观效果，舍本逐木，做到景观改造优先，但不失结构的稳定性和耐久性。

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