自古以來,建築(包括橋梁建築)、繪畫、雕塑被稱為三大造型藝術(也稱空間藝術或視覺藝術)。它與其他藝術門類具有相同的特點,如形象生動,藝術感染力強,
並體現時代特征。然而,作為壹門實用藝術,橋梁建築藝術有其獨特的藝術特征。
功能價值與審美價值的統壹。橋梁建築不僅要表現出結構的穩定性、連續性、較強的力量感和跨越能力,還要有優美的形式和內涵。只有內容和形式高度統壹,才能顯示出不朽的生命力。
藝術和技術是密切相關的。技術本身也是美的因素之壹。計算力學和鋼筋混凝土的發展使得各種輕型大跨度橋梁不斷出現。
橋梁建築美的基本要素:
壹、團結和諧
二。平衡和穩定
三。比例協調
4.優美的節奏
團結和諧
多樣統壹是形式美的高級形式,也是創造形式美的最高要求。從本質上講,多樣性和統壹性的和諧規律與人類社會和自然界萬物的發展規律是壹致的。
壹.多樣性和統壹性
自古希臘以來,美學家們就壹直非常重視並追求多樣性與統壹性之間的和諧。畢達哥拉斯學派的美學思想是建立在自然科學基礎上的和諧。他們認為“美就是和諧”,“和諧就是雜七雜八的統壹”。和諧的事物能引起人的生理和心理* * *音,從而產生美感。從數字的和諧到音樂的節奏乃至建築中柱子、門窗等結構元素的排列,形成了衡量美的客觀理論尺度。
多樣性和統壹性壹般表現為兩種形式,即有異統壹和對立統壹。前者是各種數量不同的因素,如各種形式元素的數量、高度、長度、大小等,呈現出壹種漸變的調和美。後者是指各種因素之間的對立統壹,如剛柔相濟。明暗,冷暖。色調的規則組合等。,這種形式往往會引起強烈的感官效果,在對比中統壹。
在橋梁建築設計中,要註意在變化中對比,在對比中求和諧。在這裏,多樣是基礎,差異與對比是手段,統壹與和諧是目的。
第二,橋梁建設中統壹方法的多樣性
橋梁及其周圍環境的復雜性和多樣性是不可避免的。橋梁由上部結構、下部結構、附屬結構、主橋和引橋組成。橋梁的不同部分具有不同的功能,不同的功能以不同的形式表現出來,橋梁作為壹個整體必須完成壹個特定的總的目的或功能。所以壹切都要圍繞這個目標,讓整個橋梁建築本身和周圍的環境成為壹個有機的整體,而不是雜亂無章,支離破碎。
1.在多樣性中尋求統壹
從復雜的結構中,提出各種可以相互統壹的因素來銜接。聯系協調的作用,讓整體看起來“天衣無縫”。如橋梁欄桿。燈柱、手杖。墩與跨壹般統壹,形狀相同,間距相同或有規律的變化,從而達到整體統壹、協調、簡潔、明快的效果。
2.在統壹中尋求多樣性
簡單的同壹性是最簡單的統壹形式,過多的“同壹性”必然產生單調。僵硬因此,求同存異,求同存異。求變才能創造趣味和魅力。
比如我們看盧溝橋柱頭上的獅子,它們的間距、大小、輪廓是統壹的,其內容也與表達獅子情態的主題相統壹。然而,如果我們仔細觀察這485座石獅,它們變化多端,妙趣橫生,這是壹絕。
3.統壹結構系統
橋梁各部分的設計體現整體統壹的理念,避免孤立、分散、自成壹體的不和諧現象,是非常重要的。
4.結構形式的統壹
妥善處理次要部分與主要部分的從屬關系,使所有的細節都從屬於整體的幾何形式,協調所有幾何形式相似的部分,就像音樂中反復出現的主題,產生和諧統壹的美感。
平衡穩定性
我國美學家朱光潛先生曾說:“美的形式再復雜,大概也包含壹個基本原則,就是平衡和對稱。”
橋梁建築是壹種空間實體結構,通過其外部形象展示的體量具有平衡感和穩定性。
有壹個左右對比是否平衡的問題,上下對比有壹個是否穩定的問題。這兩者是相互關聯的。壹般來說,平衡的建築外觀往往可以滿足穩定性的要求。
壹.平衡
平衡是大自然賦予人類生理的本能要求。壹方面,人們從實踐中逐漸形成了壹套與重力相關的審美經驗;另壹方面,因為視覺上的特性,可以給人美感上的滿足。橋梁建築作為壹門視覺藝術,要註意平衡中心,否則只有容易感知的平衡才會令人滿意。
均衡分為靜態均衡和動態均衡。前者主要指靜態下的體積。形體的平衡,後者指的是依靠動作達到瞬間平衡的形體,如武的飛翔,動物的跑跳。橋梁建築的固定形式自然屬於靜力平衡,但由於結構上的對稱和不對稱,又可分為對稱平衡和不對稱平衡。前者的對稱形式造成穩定、安寧、安全、滿足的美感,後者的不對稱形式使其在靜態中趨向運動,產生類似動態平衡的心理誘惑,令人興奮、激動,有壹種轟轟烈烈的鬥爭。
第二,對稱均衡
對稱形式壹般是平衡的。生物的姿勢是對稱的,比如人和動物可以憑借左右對稱的器官來保持身體的平衡。因此,對稱的形式符合人的生理要求和心理習慣,必然會產生美感。
在傳統美學中,對稱就是美,這也是自古以來重要的構圖手法。比如古希臘的雅典神廟,巴黎聖母院,羅馬的教堂,還有中國的故宮和大壇。大安門廣場等。都是對稱的形式,顯得莊重和威嚴。大多數古今中外橋梁采用的布局也是對稱的。中國古代的橋有很好的對稱性和平衡性,多孔橋多為三、五、七、九等奇跨。壹般中孔大邊孔越來越小,不僅有利於水深湍急的河中心無墩通航,而且在主從關系明確、平衡穩定等方面都是合適的,如11孔的盧溝橋和北京頤和園的17孔橋。
第三,不對稱均衡
對稱處理得當,有對稱之美。然而,它只是多元美中的壹個元素,而不僅僅是對稱橋。
第三,不對稱均衡
對稱處理得當,有對稱之美。然而,它只是多元美中的壹個元素,而不僅僅是對稱。如果不分場合,不分功能,壹味追求對稱,就會變得平庸和平淡。況且由於環境的原因。地理帶
很多情況很難處理,很多橋梁不適合對稱形式。
在建築學上,現代主義者認為對稱是壹個經典的原則,是壹種代代相傳的潛在習慣。但在經濟和審美上,如果不因勢利導,對稱布置容易造成浪費和呆滯。尤其是現代建築中的新技術和新工藝。隨著新結構的不斷發展,人們的建築觀也自發地傾向於非對稱結構,幾乎作為壹種突破對稱模式束縛的“革命”,追求新奇和新奇。巧妙多變,充分發揮不對稱自由、靈活、生動、經濟、輕快活潑以及動感美感的優勢,突出個性,適應多層次審美心理的要求,從而展現人類現代文明生活的豐富多彩。
這種建築思潮自然影響到橋梁建築。近年來,國內外在橋梁建築方面進行了許多大膽的嘗試,出現了獨特、新穎、令人驚嘆的傑作。
和諧的比例和尺度是建築形式美的必要條件。
聖奧古斯丁說:“美是各部分的適當比例,加上令人愉悅的顏色”;關於建築之美,維特魯威的《谷物建築十書》認為建築之美在於比例,建築的理論是:“證明和解釋建築的比例和規則的能力”;17世紀的法國建築師弗朗索瓦·金發說:“建築的整體美來自於絕對而簡單的數學比例”;幾乎所有的美學家和建築師都認同比例在建築藝術中的重要性。
比例或優美的比例是建築美的根本規律,恰當的數比關系是建築形式美的理性表達,是建築外觀的邏輯表現。
工程建築的和諧美,體現在數量上,就是尋求比例與尺度的協調,這對於橋梁建築的壹維突出結構尤為重要。
壹、比例和尺度的概念
比例是藝術領域中對立面之間的度量關系(數比關系就是其中之壹)。壹般是指建築物各部分的相對大小,狹義是指整體或部分的長、寬、高之間的關系。廣義上還包括實體與空間、虛與實、閉與開、凹與凸、高與低、明與暗、剛與柔的關系。
尺度是指建築的整體或局部印象與其真實大小的關系,或者可變要素與不變要素的比較。
簡而言之:比例是事物之間的比較;尺度是事物與人(或其他容易識別的常量元素)的比較。前者只顯示各種相對面之間的相對測量關系,不涉及具體尺寸。但尺度是感覺的印象。這是建築與人之間關系的本質。當建築與人體和內心感受建立起緊密而簡潔的關系時,建築的實用性、美觀性和舒適性就更加明顯。
第二,橋梁建築的比例
橋梁各部分與整體的比例是基於其固有的功能關系和結構關系。必須在深刻理解橋梁結構內在規律的基礎上,尋求橋梁的對稱和比例和諧,決不能違背結構關系和力學原理。
比例的概念離不開壹定歷史時期的技術條件、功能要求和壹定的思想內容。例如,在古代石梁,石拱相對較厚,預應力混凝土技術大大提高了橋梁的跨越能力,與舊結構相比,橋梁非常纖細。
橋梁各部分的比例達到對稱和諧,才能形成美的形象。但其實比例處理不當也是壹種“常見病”。例如,特羅姆塞港大橋懸臂孔的跨度小於邊孔的跨度,這表明布局缺乏紀律性。另外,凈高與跨度之比在2.5左右,說明橋墩過細過高比例失調,缺乏穩定感。
第三,橋梁建設的規模
建築的壹切都取決於人的要求,所以人是衡量建築尺度最直接最明顯的標誌。用於橋梁、臺階、扶手、行駛車輛等。,與人體機能密切相關,是輔助標誌。壹個好的建築尺度,應該從建築及其各部分的大小與自身用途相適應的程度,以及其大小與周圍環境相適應的程度來理解。這種綜合判斷得出的尺度感可以分為三類:
1.自然比例
壹般情況下,人的視覺印象的大小與真實大小壹致,這就是正常比例,也稱為自然比例。橋梁的自然尺度就是在橋梁的整體和局部與人體之間形成壹種功能性的、自然的空間外觀,給人壹種真實、自然、親切的感覺。比如城市橋梁是緊密聯系的,應該有舒適方便的尺度。
2.宏偉的規模
有時,為了滿足精神功能的要求或賦予建築壹種特殊的性格(如紀念性),往往有意識地使用誇張的尺度,使建築的視覺尺寸印象超過真實尺寸,使其更大、更有力、更宏偉。大型橋梁環境廣闊,橋梁豎立在空中,所以大多采用長、大、高的尺度,形成壯觀雄偉的氣勢。
3.善良量表
讓建築空間看起來比實際尺寸小,營造壹種自由隨意的親切感。建築必須有壹個與功能和環境相協調的良好尺度,就像人們有良好的舉止壹樣。不恰當的道德,誇大的虛假標準,會讓人覺得不舒服。我們樂於接受大橋的宏偉,我們也喜歡花園橋優雅美麗的魅力。
優美的節奏
壹.節奏和節奏
節奏這個詞來源於生活,富含音樂。它表達了音樂的優先性,即重音和音程的重復和交替,也稱為節奏的強弱和快慢。詩歌中的節奏是音韻和節奏,韻在古代叫平均;規律就是規律,節奏就是和諧優美的旋律。
其實節奏和韻律是不可分割的統壹,是生理和心理的需要,是美感的同壹語言,是創作和感受的關鍵。
根據中國古代“萬物由陰陽而生”的哲學,橋梁建築中的線形、剛性、明實構件如塔;梁、柱、墩等。被賦予“陽剛之氣”,而建築中彎曲、柔軟、黑暗、空洞的拱門。主纜、斜拉索、橋下空間等。是陰性的,陽性是真實的,陰性是虛擬的,虛擬和真實是對立統壹的。它的交替組合和變化,可以產生無窮無盡的節奏和韻律。
被稱為“建築是凝固的音樂”是因為它們都是通過節奏和韻律的體現來創造美的感染力。成功的建築總是以清晰動人的節奏和韻律展現在世人面前,把無聲的建築變成生動的語言和音樂。
第二,節奏的表達
工程建築中的節奏和韻律是通過體量的分化、空間虛實的交替、構件排列密度和長度的變化、剛柔的插入等來實現的。具體方法如下:
1.連續節奏
它是由壹個或幾個建築元素連續重復排列而成,能獲得統壹、簡潔統壹、連續流暢的美感。比如橋上欄桿和燈柱的連續排列。
2.漸進節奏
建築中連續的結構元素按照壹定的規律或順序進行細微的變化,可以增加建築的生動性和趣味性,有助於達到真正的和諧美。比如多孔橋的孔徑變化,懸索橋的吊索長度變化。
3.波動節奏
節奏有規律的變化,如力度、大小、高低、虛實,或按壹定規律增減,可形成激情起伏的節奏。比如頤和園的玉帶橋,中間有壹個突出的凸起,像玉帶飄飄。
4.交錯節奏
利用各種形式的元素進行有規律的交錯、穿插,形成虛實相進、明暗交替、色彩變幻的節奏感。
二、橋梁的分類
梁橋
在豎向荷載作用下,梁的截面只承受短彎,支座只承受豎向力。多孔橋的梁如果在橋墩上是不連續的,稱為簡支梁;墩上連續的稱為連續梁;在橋墩上連續,在橋洞內中斷,線路在橋洞內過渡到另壹根梁的稱為懸臂梁。支撐在懸臂上的簡支稱為懸梁;懸臂梁被稱為錨梁。框架橋的梁體可以做成實心的,也可以做成空心的(稱為桁架梁)。
拱橋
在豎向荷載作用下,拱肋作為承重結構主要承受壓力。拱橋的支座不僅要承受豎向力,還要承受水平力。所以拱橋對地基和基礎的要求比梁式橋高。下圖分別為下承式拱橋(橋面在拱肋上方)、中承式拱橋(橋面部分在拱肋上方,部分在拱肋下方)和下承式拱橋(橋面在拱肋下方)。壹座拱橋對人來說,言行舉止可以直接把橋面鋪在拱肋上。而通過現代交通工具的拱橋橋面必須保持壹定的平直度,不能直接鋪設在彎曲的拱肋上,所以橋面要通過立柱或吊桿間接支撐在拱肋上。
索拉橋
斜拉橋在日語中稱為“斜拉橋”,在德語中稱為“斜拉橋”,在英語中稱為“斜拉橋”。斜拉橋是用幾根纜索拉動塔上的橫梁而形成的。與穿孔梁橋相比,斜拉索是(彈性)支點,而不是橋墩,從而增加了橋梁的跨度。
這種斜拉橋的結構型式自古就有。然而,斜拉索上的作用力很難計算和控制,因此沒有得到發展和廣泛應用。直到本世紀中葉,由於電子計算機的出現,解決了索力計算問題,完善了調整裝置,解決了索力控制問題,使斜拉橋成為近50年來發展最快、應用最廣的橋型。
吊橋
橋面由懸索(通常稱為大索)支撐的橋稱為懸索橋。吊橋在英文中的意思是“懸浮的橋”,所以也譯為“吊橋”。大多數情況下,“吊橋”的懸掛系統是由“索”構成的,所以翻譯過來就是“吊橋”。但在某些情況下,“索”也是由剛性桿或鍵桿構成的,所以不能翻譯成“吊橋”。與拱肋相反,懸索截面只承受拉力。只供人和動物使用的簡易吊橋,往往將橋面直接鋪設在懸索上。擁有現代交通工具的吊橋卻不是。為了保持橋面平直,橋面用吊索吊在懸索上。與拱橋不同,作為承重結構的拱肋是剛性的,而作為承重結構的懸索是柔性的。為了避免車輛通過時橋面連同懸索壹起變形,現代懸索橋壹般都設有剛性梁(也稱加勁梁)。橋面鋪設在剛性梁上,剛性梁懸掛在懸索上。現代懸索橋的懸索壹般支撐在兩座塔上。塔頂設有鞍形支架,用於支撐懸索。承受巨大拉力的懸索的端部通過錨具固定在地基中,其中壹部分固定在剛性梁端部,稱為自錨式懸索橋。