桥梁的结构形式和美学发展

江面上的座座跨江大桥、现代高速公路迂回交叉的立交桥、高架桥和城市高架道路，以及更长的跨海湾、海峡大桥，城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥等，犹如一条条彩虹”使得天堑变通途，涌现出多种桥梁结构形式。桥梁建成之后，与当地梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故与同样跨径的其他结构体系相比，梁内产生的弯7匸拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。拱在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力，同时，此水平推力将显著抵消荷载所引起的拱圈或拱肋内的弯矩作用。因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多鉴于拱桥的承重结构以受压为主，通常就可用抗压能力强的圬工材料（如砖、石、混凝土）和钢筋混凝土等来建造。拱桥的跨越能力很大，在条件许可的情况下，修建拱桥往往是经济合理的。同时应当注意，为了确保拱桥能安全使用，下部结构和地基必须能刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性。在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而在柱脚处也具有水平反力，其受力状态介于梁桥与拱桥之间。当遇到线路立体交叉或需要跨越通航江河时，采用这种桥型能尽量降低线路咼程，以改善纵坡并能减传统的悬索桥（又称吊桥）均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也是具有水平反力（拉力）的结构。现代的悬索桥上，广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆，以充分发挥其优IK黯网cnbridge.cn钢缆易于运输，结构的组成构件较轻，便于无支架悬吊拼装。我国在西南山岭地区和在遭受山洪泥石冲击威胁的山区河流上，以及对于大跨径桥梁，当修建其他桥梁有困难的情况下，往往采用悬索桥。然而，相对于梁式桥和拱式桥而言，悬索桥的自重轻，结构的刚度差，在车辆动荷载和风荷载作用下，桥有较大的变形和振动。可以说，整个悬索桥的发展历史，是不断研究和克服其有害的变形与振斜拉桥由斜索、塔柱和主梁组成。用高强钢材制成的斜拉索将主梁多点吊从而可使主梁尺寸大大减小，结构自重显著减轻，既节省了结构材料，又大幅度地增大桥梁的跨越能力。此外，与悬索桥相比，斜拉桥的结构刚度大，即在荷载作用对于桥梁而言，在结构造型设计方面，应符合造型美的基本原则:7百梁建筑造型要达到与环境的协调；二是桥梁建筑本身，具有若干的组成部分，其各自的功能和造型不同，这种差别和变化，必须在和谐和秩序中得到有机的统桥梁结构造型上，首先要注意各结构部分的协调统一，一般来说，要在结在由若干要素组成的整体中，每一要素在整体中都占有一定的比重和地附属之分；从结构受力体系来看，有主要受力构件和次要受力构件。主桥与引桥、主体与附属存在的这种主从差异，正好构成了桥梁建筑的差异变化与对立统一。和谐的比例与尺度是建筑形态美的必要条件，几乎所有的美学家和建筑学家都认为比例在建筑艺术中至关重要。桥梁的比例尺度应充分考虑桥体各部分之性的桥梁建筑则可突出其力量与雄伟，给人以崇高感。大跨径桥梁的建筑空间宽广，桥梁应该选择长大高的尺度，以构成壮观磅礴的气势。园林中的桥梁处于特专注桥梁服梁桥的形态特征是水平方向单维突出，具有很强的沿水平方向左右伸展的力择、构件配置以及与周围环境的协调等在桥梁艺术表现方面都极为重要，也是梁桥设计美学处理上的难点。可从上部结构、下部墩台以及上下部之间的比例搭配等几方面进行美学设计。梁桥美学设计的重点是主梁形态的纤细、轻巧、连续流畅。对于等咼度梁，纵向控制因素是跨咼比；对于变高度梁，桥面竖曲线、梁底曲线、跨中与支座位置梁高比等因素影响桥梁立面效果。总之，可通过改变主梁到限制，此时可设法改进主梁断面造型，以达到使桥梁形态看上去比实际更纤细轻巧的目的。如将箱梁外侧腹板做成倾斜形成倒梯形断面，将梁的侧面改变为曲拱桥以其气势恢宏，美如彩虹而历来受到人们的青睐。它的美在于优美的主拱曲线孕育着强大的力量，产生着一跃而过的力动感与跨越感，加上柔美拱曲线与直线形的梁柱、杆结合，呈现出刚柔并济、韵cnhridge.cn圆弧拱主要适用于小跨径拱桥，形态简洁柔美，斜拉桥与悬索桥同属缆索承重桥，在景观特征上有共同之处。与梁桥相比，结构上增加了塔和索的构造，在空间构图上对单维突出的水平大梁起到了协调比例的增加，有利于大胆构思与创新。大跨度斜拉桥从整体感觉上也和悬索桥一样，由于其巨大的规模与高耸的主塔起到了象征性标志作用，产生着震撼人心的魅力，具有