之涵

(長安大學(xué) 陜西 西安 710000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，中國橋梁事業(yè)的建設(shè)也得到空前的發(fā)展，中國有了充足的建設(shè)橋梁的資金和物質(zhì)條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，21世紀(jì)以來，中國擁有公路橋梁近66萬座，總長超過3萬公里，目前世界上已建成的主跨跨徑最大的前10座斜拉橋、懸索橋、拱橋和梁式橋中，我國總共占25座。但在橋梁設(shè)計(jì)美學(xué)方面，中國橋梁與發(fā)達(dá)國家相比存在著差距，其中主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)思想上。在橋梁設(shè)計(jì)美學(xué)的發(fā)展史上，橋梁設(shè)計(jì)者們對橋梁的美觀產(chǎn)生過許多爭論，最終將橋梁設(shè)計(jì)美學(xué)概述為橋梁環(huán)境美、橋梁結(jié)構(gòu)美、橋梁功能美和橋梁形式美。其中把與人類生存關(guān)系最為密切的橋梁環(huán)境列為首位，橋梁本身的結(jié)構(gòu)美列為之次。那么，在發(fā)展中國橋梁審美設(shè)計(jì)思想的過程中，了解人類橋梁審美的發(fā)展歷程，探索橋梁環(huán)境的美學(xué)設(shè)計(jì)、橋梁結(jié)構(gòu)的美學(xué)設(shè)計(jì)是非常必要的了。

一、人類橋梁審美的發(fā)展歷程

(一)人類對橋梁的審美一部分來源于橋梁的歷史文化積淀。城市在歷史的進(jìn)程中，又不同時(shí)代的東西一層一層疊加形成，就比如建筑作為文化的載體，綜合反映著文化各方面的成就，體現(xiàn)著文化發(fā)展的不同層次，這種文化層次長期的沉淀就形成了特有的建筑模式。橋梁也如此，以橋梁為載體，反應(yīng)各時(shí)代的思想文化成果和科技文化成果，在經(jīng)過歷史時(shí)光的流逝和戰(zhàn)爭的洗禮，橋梁本身原設(shè)計(jì)的主題和內(nèi)容已經(jīng)消失，代之以更加豐富的歷史文化內(nèi)涵。如上海外白渡橋，武漢長江大橋，都成為旅游觀光勝地。灞橋折柳送別的傷別文化；瀘定橋紅軍強(qiáng)渡的紅軍文化；盧溝橋七七事變的抗日文化；汀泗橋、賀勝橋葉挺戰(zhàn)功的北伐文化等等。由于本次小組對西安灞橋展開了歷史文化調(diào)研，僅以灞橋?yàn)槔?，說明橋梁歷史積淀產(chǎn)生的情感。自《雍錄》中的描述“此地最為長安沖要，凡自西東兩方面入峣、潼兩關(guān)者，路必由之”，點(diǎn)明灞橋的重要位置?！板睒蜓┝币彩枪哦嘉靼惨淮竺谰?，自古就有“絕勝煙柳滿皇都”的說法。自唐代以來，灞橋更是成為眾多外放官員離京餞別的理想之處，“灞橋折柳贈(zèng)別”便成了特有的離別習(xí)俗，更是有“送君灞陵亭”“腸斷灞陵橋”的離別之詩。總之，人類對橋梁審美的構(gòu)成因素，是人們與其朝夕共處，日久天長沉淀在橋梁上的豐富的情感、往事和記憶。

(二)橋梁審美觀的三次歷史變革。

1.從原始的橋梁天然淳樸美到古代的橋梁工藝裝飾美的變化。原始社會(huì)人的能力，生產(chǎn)力水平有限，美往往與善聯(lián)系在一起，人類主要利用自然界中現(xiàn)成的物體稍加改造來滿足生存的需要，橋梁美多側(cè)重于功能美。茅以升說過，人類歷史以前就有三種橋：一是河邊大樹橫跨在河上，形成“梁橋”，梁就是跨越的橫桿；二是兩山間有瀑布，中為石脊所阻，水穿石隙成孔，逐漸擴(kuò)大，形成所謂的“拱橋”，拱就是彎曲的梁；三是一群猴子過河，兩段猴子各抱住一棵樹，成為一串“猿橋”，形式上就是現(xiàn)代所謂的“懸索橋”。那時(shí)的這些橋梁多帶些原始、天然的印記，人們從中感受到的美也是一種粗壯、淳樸的美。到古代社會(huì)，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，人們在滿足最基本的生存需要后，還有余力考慮精神的需求，對自己的產(chǎn)品進(jìn)行美化，附加裝飾。于是人們的審美觀念發(fā)生第一次革命性的變化，從粗壯、純樸、天然的美轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)膩、華麗的裝飾美。此時(shí)橋梁的美多表現(xiàn)為工藝裝飾美和形式美。過剩的強(qiáng)度，簡單的設(shè)計(jì)與繁瑣的裝飾是這個(gè)時(shí)代橋梁的特征。在西方，歐美早期橋梁受其他藝術(shù)流派的影響比較大，尤其注重橋梁結(jié)構(gòu)之外的裝飾效果，甚至忽略橋梁的功用性，無節(jié)制的追求橋梁形式上的藝術(shù)設(shè)計(jì)。如這一時(shí)期意大利的嘆息橋，是一座連接總統(tǒng)府與舊時(shí)監(jiān)獄的巴洛克風(fēng)格的橋。東方的橋梁設(shè)計(jì)師在橋梁上創(chuàng)造出雕塑藝術(shù)的奇葩，中國傳統(tǒng)的圖案雕刻在橋頭、橋身、橋欄欄柱上，避邪紋、云雷紋、水波紋、壽字紋、雙福紋、中國結(jié)等各類橋梁紋飾，呈現(xiàn)出不同的時(shí)代特色。尤其是皇家橋梁和園林橋梁，這些裝飾更加豐富。

2.從古典的橋梁工藝裝飾美到現(xiàn)代的橋梁功能結(jié)構(gòu)美的變化。18世紀(jì)的工業(yè)革命給生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)帶來了繁榮，引起了從經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)到思想、審美觀的巨大的變化。工業(yè)革命初期，歐美審美思想出現(xiàn)復(fù)古階段，建筑的形象以復(fù)古風(fēng)格為主，以裝飾為主的橋梁美仍然繼續(xù)發(fā)展，并且范圍有所擴(kuò)大，這就是盛行一時(shí)的“維多利亞”風(fēng)格。直到20世紀(jì)初，工業(yè)革命帶來的大機(jī)器生產(chǎn)才真正引起了人們審美觀念的第二次大變革。機(jī)器產(chǎn)品摒棄了附加在手工產(chǎn)品上的裝飾，使更多人從理論上探討美和實(shí)用的吻合，出現(xiàn)了以包豪斯為開端的技術(shù)美學(xué)思想，也就是現(xiàn)代主義思想。經(jīng)過不斷地實(shí)踐，人們的審美觀念就逐漸從細(xì)膩、華麗的裝飾美轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)用的功能美和合理的結(jié)構(gòu)美。其中橋梁美學(xué)也屬于技術(shù)美學(xué)的一個(gè)門類。這一時(shí)期出現(xiàn)了埃菲爾鐵塔，喬治華盛頓橋兩大標(biāo)志性結(jié)構(gòu)工程。喬治華盛頓大橋的跨徑第一次突破千米，第一次采用撓度理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分顯示出人類的聰明才智所創(chuàng)造出來的結(jié)構(gòu)美。在這個(gè)時(shí)期，人們認(rèn)識(shí)到橋梁的美更多地來自橋梁的結(jié)構(gòu)本身，并不斷地突破技術(shù)極限，修建跨度越來越大的橋梁，現(xiàn)代橋梁美學(xué)的思想開始萌芽。

3.從現(xiàn)代的橋梁功能結(jié)構(gòu)美到后現(xiàn)代的橋梁人本環(huán)境美的變化?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，在給人類帶來好處的同時(shí)也給自然環(huán)境構(gòu)成了威脅，人們逐漸感到現(xiàn)代主義思想存在千篇一律、缺乏歷史和民族地方風(fēng)格的弊病，建筑的現(xiàn)代主義受理性主義的影響，試圖依賴科學(xué)的方法擺脫自然的束縛，但結(jié)果卻帶來對自然、歷史和文化傳統(tǒng)以及生存環(huán)境的侵蝕和破壞。人們逐漸意識(shí)到，工業(yè)產(chǎn)品、建筑或橋梁只有實(shí)用、經(jīng)濟(jì)是不夠的，單純依靠功能美引起的感官舒適也不夠，人們要求自己使用的器物和生存的環(huán)境具有人情味，富有個(gè)性風(fēng)格。一座橋梁不僅能使用，用得舒服，還要顯示美的形態(tài)與環(huán)境協(xié)調(diào)。由此人們的審美觀念發(fā)生第三次變革，從功能結(jié)構(gòu)美擴(kuò)展到人本主義環(huán)境美，不再滿足于對于功能和單體審美價(jià)值的追求，而注目于人與生存環(huán)境總體的和諧、舒適、愉快。這實(shí)際上是“以人為本”的思想。“以人為本”的橋梁審美思想更注重環(huán)境的影響，更加體現(xiàn)人的身心需求。

二、橋梁環(huán)境的美學(xué)設(shè)計(jì)

(一)橋梁與環(huán)境的協(xié)調(diào)

橋梁作為一種構(gòu)筑物，并不是單獨(dú)、孤立地被人所看到，它必然與周圍的各種物象相結(jié)合，才能成為景觀的一個(gè)主要組成部分。橋梁設(shè)計(jì)美學(xué)要求形成總體環(huán)境的審美塑造，做到橋梁與周圍環(huán)境的完美統(tǒng)一，顯示出整體、多樣、統(tǒng)一、和諧的美。環(huán)境美的目標(biāo)不應(yīng)是單一的建筑環(huán)境，而是綜合的環(huán)境系統(tǒng)，包括水源、生態(tài)、能源、交通、排污等。對于橋梁與環(huán)境的關(guān)系，日本加藤誠平氏提出橋梁與環(huán)境協(xié)調(diào)三原則：一是“消去法”，當(dāng)橋梁有可能損害環(huán)境或景觀時(shí)，盡量使橋梁不引人注目而淹沒在環(huán)境中，即隱蔽橋梁的存在。二是“融合法”，使橋梁與環(huán)境按基本相同的格調(diào)相互融合。三是“強(qiáng)調(diào)法”，突出橋梁的存在，并使橋梁具有支配環(huán)境和成為風(fēng)景的主要組成因素的作用。另外，還應(yīng)注意橋型與環(huán)境的配合，比如懸索橋柔和的主纜與周圍起伏的島嶼、海面的波浪形成一種很自然的協(xié)調(diào)；斜拉橋與挺直的建筑相一致；生口橋以及鶴見路橋都很好地處理了與自然的協(xié)調(diào)關(guān)系。

(二)橋梁環(huán)境的設(shè)計(jì)

橋梁環(huán)境設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就是為了使人和環(huán)境構(gòu)成一個(gè)共棲共生、完美的生態(tài)體系，現(xiàn)代人的環(huán)境需求主要表現(xiàn)為回歸自然、注重文化、高享受和高情感的多元性、自娛性與個(gè)性化，因此橋梁環(huán)境的設(shè)計(jì)在本質(zhì)的意義上，乃是對人類“生存方式”的設(shè)計(jì)，橋梁環(huán)境的美學(xué)設(shè)計(jì)就是為了這個(gè)理想，研究如何使人類生活和活動(dòng)與橋梁環(huán)境變得和諧愉快。橋梁環(huán)境主要包括城市橋梁環(huán)境、自然環(huán)境和心理行為環(huán)境，本文暫僅討論城市橋梁環(huán)境的設(shè)計(jì)。

在設(shè)計(jì)美學(xué)看來，組成城市的物質(zhì)手段都應(yīng)該在創(chuàng)造功能美的同時(shí)，追求城市整體的舒適和美觀。城市橋梁規(guī)劃是城市設(shè)計(jì)的重要組成部分，只有通過周密系統(tǒng)的規(guī)劃，才能保持新舊橋梁之間的延續(xù)和協(xié)調(diào)，形成一個(gè)完美的橋梁群體，提升和美化城市整體形象。

1.城市橋梁規(guī)劃應(yīng)該研究周圍環(huán)境的各種要素，包括自然環(huán)境和人工環(huán)境。比如對橋梁景觀重要性進(jìn)行分析，可從橋梁的地域功能、交通功能、旅游價(jià)值、休閑功能、河道功能、限制性因素進(jìn)行分級(jí)比較，可將每座橋梁的環(huán)境要素情況以雷達(dá)圖的形式表示出，以明確橋梁組群中橋梁的主次關(guān)系和重點(diǎn)橋位。通過分析，在加上設(shè)計(jì)者的文化要素、個(gè)人風(fēng)格、技巧的融合，就會(huì)為每一座橋梁配置出一個(gè)極富個(gè)性，具有方程“唯一解”的橋型來。

2.城市橋梁規(guī)劃應(yīng)該注意橋梁對城市形體輪廓的影響。處景觀的協(xié)調(diào)外，還應(yīng)注意橋梁的體量以及環(huán)境天際輪廓線是協(xié)調(diào)。輪廓線是城市生命的體現(xiàn)，也是潛在的藝術(shù)形象，它代表了城市的整體美?？赏ㄟ^對道路沿線的立面景觀分析和河道方向的景觀透視分析，得到橋梁的建筑尺度和建議橋型。對于湖面港灣附近區(qū)域，視野開闊，背景輪廓線低矮、簡單，景觀層次單一，橋梁可以采用具有定高度的斜拉橋、懸索橋或者下承式拱橋等橋型。對于橋梁周圍建筑密集，背景輪廓線參差不齊，環(huán)境復(fù)雜，不宜采用誘導(dǎo)力向上的斜拉橋和懸索橋橋型，多采用梁橋和上承式拱橋。從人群集中的區(qū)域向外透視分析，沿河橋梁建筑高度宜近低遠(yuǎn)高，從視覺上給人以層次感。在一些節(jié)點(diǎn)處宜采用高大體量的橋，給人以強(qiáng)調(diào)符號(hào)。

3.城市橋梁規(guī)劃還應(yīng)注意同一個(gè)區(qū)域的橋梁之間需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。同一河道上的橋梁系列就如同一首樂曲，每一座橋梁就是這首樂曲中的音符。要使一首樂曲優(yōu)美動(dòng)聽，組成樂曲的音符之間就要相互協(xié)調(diào)，同一條河道上的橋梁之間需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。就比如巴黎的橋梁群落，不是簡單的連接兩岸的交通樞紐，它將厚重的巴黎歷史承載，與寒納河一起，見證花都的變遷和發(fā)展。塞納河上的橋梁雖然時(shí)間跨度很長，每個(gè)年代的橋都保留了時(shí)代的印記。但無論怎樣變化，橋的造型、材質(zhì)都與巴黎的整體風(fēng)格相濡相融，絕不會(huì)是都市的另類。無論是采用五跨連續(xù)混凝土拱橋形式的瑪力橋，還是采用鑄鐵單跨拱橋形式的亞歷山大三世大橋，或者是來用三跨連續(xù)混凝士拱橋形式的卡盧索橋，橋型風(fēng)格基本一致，整個(gè)橋梁群落形成了一種統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的整體橋梁景觀環(huán)境。

三、橋梁結(jié)構(gòu)的美學(xué)設(shè)計(jì)

(一)橋梁結(jié)構(gòu)美的表現(xiàn)

橋梁的結(jié)構(gòu)美就是在橋梁中以結(jié)構(gòu)為手段，來表現(xiàn)人類的本質(zhì)力量。橋梁是一種結(jié)構(gòu)物，因此結(jié)構(gòu)美是現(xiàn)代橋梁美的主要形態(tài)之一。力線簡潔，沒有多余的構(gòu)件，斷面的恰如其分，都是創(chuàng)造橋梁結(jié)構(gòu)美的必要條件。橋梁結(jié)構(gòu)美有四個(gè)表現(xiàn)層次，以系桿拱橋?yàn)槔?，力線簡潔，沒有多余構(gòu)件，利用系桿平衡拱圈的推力，使笨重的橋臺(tái)變得輕巧、纖薄，滿足結(jié)構(gòu)美的必要條件，具有結(jié)構(gòu)的基本功能，是橋梁結(jié)構(gòu)美表現(xiàn)的第一個(gè)層次；系桿拱橋彎彎的拱圈，一根根吊桿整齊而有規(guī)律地排列，表現(xiàn)出的律感，這些是形式美在結(jié)構(gòu)上的表現(xiàn)，這是橋梁結(jié)構(gòu)美表現(xiàn)的第二層次；在橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展中，可以看到許多新的結(jié)構(gòu)相有創(chuàng)造性，結(jié)構(gòu)性能有所改善，同時(shí)也很新穎。比如系桿拱橋的兩片拱圈本來是平行的，萊昂哈特把兩個(gè)拱圈往里靠，變成了提籃式系桿拱，結(jié)構(gòu)上增加了穩(wěn)定性，外觀上形式很新穎，結(jié)構(gòu)也是合理的。這種形式創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)合理就是橋梁結(jié)構(gòu)美的第三個(gè)層次；而第四個(gè)層次加以想象力，形式更加新穎、結(jié)構(gòu)更為巧妙。如蝴蝶式拱塔斜拉橋，靜態(tài)中蘊(yùn)含動(dòng)態(tài)形象，更強(qiáng)烈地表現(xiàn)出人類的智慧和能力。

(二)橋梁結(jié)構(gòu)美的創(chuàng)新

人們總是喜愛清新脫俗的藝術(shù)品，對橋梁建筑也是如此。隨著時(shí)代科技的進(jìn)步，橋梁工程師也在不斷試驗(yàn)，創(chuàng)造新的材料和新的結(jié)構(gòu)形式。創(chuàng)新，就是橋梁結(jié)構(gòu)美的本質(zhì)。許多現(xiàn)代橋梁都極富新意，滲透出濃烈的時(shí)代氣息。比如新興的無背索斜拉橋，常規(guī)的斜拉橋在橋塔兩側(cè)均有斜拉索，恒載作用下利用邊跨主梁的重量平衡主跨，使得橋塔兩側(cè)斜拉索水平力保持平衡，橋塔僅在活載及附加荷載作用下承受定的水平力及彎矩。與常規(guī)斜拉橋不同，無背索斜拉橋把邊跨主梁與橋塔結(jié)合在一起，來平衡主跨，組成了梁塔結(jié)構(gòu)的平衡體系，這是對常規(guī)斜拉橋造型的突破。后傾的無背索塔身表現(xiàn)出對相對纖細(xì)的主跨、主梁強(qiáng)大穩(wěn)固支撐的力量感，給人深刻、醒目、新穎的審美感受。這就說明，橋梁結(jié)構(gòu)美的生命力在于創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是橋梁美的靈魂。

(三)兩類橋梁結(jié)構(gòu)美的設(shè)計(jì)技巧

1.梁式橋梁。變截面斜腹板連續(xù)箱梁橋由于支點(diǎn)處箱梁加高，會(huì)使得箱梁底面寬度由跨中向支點(diǎn)逐漸減小，不符合支點(diǎn)處應(yīng)該加大截面的視覺習(xí)慣，因此會(huì)感到較為別扭。有一種辦法是將整根箱梁做成與跨中相同的截面，其余加高部分做成等寬度，箱壁不再沿著斜腹板方向繼續(xù)傾斜，使底板保持等寬，從主跨到邊跨斜腹板部分都是等高度的。為避免箱壁受力彎折，箱壁內(nèi)表面仍然傾斜到底。另外，利用鋼梁側(cè)腹板外表面的豎向加勁肋，形成豎向線條，不僅有很好的韻律感而且能使橋體纖長的比例得以糾正，看起來更舒服。

2.拱式橋梁。有邊跨的上承式拱橋如果在拱腳處設(shè)置大橋臺(tái)與邊跨隔開，拱上建筑的跨度又與邊跨不同，就會(huì)破壞橋梁的連續(xù)性和韻律感。如果拱上建筑與橋梁邊跨跨度做成一致，立柱厚度基本相同，在拱腳處避免使用很大的橋臺(tái)，這樣能保持整個(gè)橋梁的連續(xù)性和韻律感。另外，實(shí)腹式多跨拱橋在兩跨之間往往有一片很大的側(cè)表面，顯得單調(diào)臃腫。可將墩柱突出于拱體側(cè)表面，或做些裝飾點(diǎn)綴，還可把橋墩的分水嘴升高。為增加結(jié)構(gòu)的韻律感，可將拱橋吊點(diǎn)錨頭外露在挑出的橫梁上。

總之，橋梁的美學(xué)設(shè)計(jì)經(jīng)過復(fù)雜的發(fā)展時(shí)期，逐步確立了橋梁技術(shù)美、功能美、結(jié)構(gòu)美、環(huán)境美的橋梁設(shè)計(jì)美學(xué)體系。隨著中國經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在改造客觀世界的同時(shí)，也引起審美觀念的變革和審美思想的提高，再加上中國深厚的儒道互補(bǔ)哲學(xué)基礎(chǔ)和深入人心的天人合一設(shè)計(jì)思想，中國必定走向橋梁強(qiáng)國。而且，事物的發(fā)展總是螺旋式前進(jìn)，后來居上的，中國的橋梁審美設(shè)計(jì)思想也將以全新的面貌屹立在世界橋梁之林。