基于文化 生态 体验的桥梁创新设计

时代在进步，社会在发展，桥梁设计行业不能故步自封，面对新形势、新需要，应发展新的设计理论。为此，我们以“满足人民日益增长的美好生活的需要”及“传播中华优秀传统文化”为准绳，在桥梁设计尤其是景观桥梁设计的理念上进行了深入的研究与探讨，提出了“基于文化、生态、体验的桥梁创新设计”理念。

这一新的设计理念以桥梁、建筑、艺术、历史、文化等诸多学科的交叉融合为基础，强调结构的文化创意，注重桥与自然的互动，以桥梁为媒介，讲述城市故事，从而使桥梁摆脱单一交通功能的窠臼，实现“生态功能、交通功能、文化功能、景观功能”等桥梁功能的多元化，为社会创造更多的价值。

设计思想中，关键词“文化”强调的是城市特色；“生态”则是指注重桥梁与周边自然环境的协调设计；“体验”则是要求以“人”为关注焦点，提高桥梁使用者的安全度、舒适度和快乐度。“基于文化、生态、体验的桥梁创新设计”理念的本质在于利用 “桥梁景观”的设计方法，来调和人工的桥梁建筑与城市、自然之间的矛盾和冲突。桥梁设计立足于桥梁所在地深厚的文化资源以及桥梁所处自然条件，注重文脉的延续，强调文化创新，打造能与区域文化相融合、自然环境相和谐的桥梁建筑作品，突出表达建筑、文化、自然三者之间的对话。同时，以行人在桥梁四维空间中的感受与体验作为关注焦点，采用多种设计策略提升行人的过桥体验，最终实现“人、桥、文化、自然”的和谐与统一。

山东威海石家河公园大桥方案设计

1.工程背景

石家河公园大桥所在松涧路西起海安路，向东接石家大道，东西穿越石家河公园约1.5 公里，其中跨越石家河约200 米，穿越松林约600 米。松涧路道路等级为城市主干路，双向六车道，道路宽度39 米。

石家河公园大桥作为松涧路东西穿越石家河公园的景观桥梁，既要满足道路通行和泄洪要求，又要与石家河公园规划协调一致，保证石家河公园的景观和生态连续性。

2.桥梁功能拓展设计

（1）构筑丰富的城市空间

桥梁作为石家河河道上的重要景观节点，本桥方案构思时重点关注桥梁与石家河两岸公园空间的关系，充分拓展利用桥上和桥下空间，增强桥上桥下的沟通，为居民和游人营造舒适便捷的桥头公共景观空间。

（2）与城市人文的协调

桥梁方案造型应展现城市地域文化，本次桥梁方案对威海人文、新城规划、石家河公园区域景观规划进行了研究，将海洋、生态、新城等文化元素融入桥梁的建筑设计之中，使得桥梁建筑与城市人文历史、区域景观规划等协调、融合。

（3）扩展桥梁交通功能

桥梁功能在解决车辆通行的基础上，加强桥梁与石家河两岸慢性系统的沟通，提升桥梁的总体服务水平。通过桥梁方案的合理设计，利用步行系统空间的灵活性，使桥上空间与石家河两岸公园空间连成一片，打造出公共、开放、多元、安全的都市交通活力空间。

（4）打造城市新地标

创新是结构生命力的源泉，以原创景观作为桥梁景观价值的支点，因地制宜地解读场地信息和攫取场所精神，突破城市旧有桥梁景观的藩篱，使建筑结构更具文化张和视觉冲击力，让桥梁成为与区域城市景观主题相契合的标志性景观建筑，打造威海东部滨海新城的城市新地标。

3.方案总体设计

本方案桥梁设计构思主要从仿生学的角度出发，设计灵感来源于展翼翱翔的海鸟形象，结合桥梁结构的受力特征， 构造富有海洋特色的水上桥梁建筑。

桥梁向两侧外倾的拱肋，犹如海鸟乘风翱翔的双翼。桥梁拱肋造型简练、流畅，拱形曲线典雅、秀丽，富于海洋文化的浪漫气息。富有动感、充满张力的结构线条，给人一种昂扬向上的心理感受。

桥梁不仅在外形上体现“力”的简洁理念，还通过细腻、柔顺的局部细节处理，营造轻快、唯美的视觉感受，使桥梁建筑景观达到力与美的融合统一。

为了增强桥上空间和桥下公园绿地的有效沟通，通过桥梁两侧设置人行步道与公园地面道路衔接，借韵律、透空的三角形结构杆，将步道与主桥箱梁连接在一起，丰富了行人的观景层次，彰显以人为本的人性化设计理念。

在造型设计上注重研究行人多角度的观景感受。在整个桥梁结构布置和空间分隔上，特意区分了慢行系统中非机动车道和步行道的设计。人在桥梁步道上观景，随着空间位置的不同，会带来不同的观景感受。

拱肋由三个拱片组成，中间拱片与两侧边拱片形成交错变化的独特形态。拱片间通过横向连杆联系成整体，连杆随着拱肋的位置变化而转动，形成富有韵律感的运动序列，犹如飞鸟展翅翱翔。人行道的斜吊杆分割了行人向上的视觉空间，丰富了桥上观景层次，也使桥梁造型更富于变化和韵味。

北京延庆—张家口崇礼高速公路

太子城立交景观桥

1.工程背景

项目所在区域是冬奥雪上项目主赛场，太子城奥运村，是“华北地区最理想的天然滑雪场”。

太子城立交景观桥是进入太子城奥运村的门户，是打开这个冰雪运动主题小镇的大门，桥梁造型应与小镇主题相契合，能够成为小镇的标志性景观。

2.桥梁功能拓展及定位设计

（1）标志性

桥梁方案的总体造型设计要求形象突出、外形优美，能在在太子城收费出口和隧道出口两个方向都能形成标志性景观。

（2）唯一性

桥型必须是原创方案，强调桥梁造型的唯一性。结构形式应该新颖独特，具有高辨识度，能带来强烈的视觉冲击力，使人过目难忘。

（3）文化性

桥梁方案应切合冬奥主题，体现奥运文化，将桥梁打造成场地区域以冬季奥运为主题的文化标志。

（4）协调性

桥梁所处位置连接隧道，且地形复杂，高差大。桥梁设计要因地制宜，契合周边的地形环境和自然肌理。

（5）可行性

桥梁方案要求选型合理，施工技术成熟、便捷，易于进行桥梁施工质量的管理与控制。

群山之间的“冰雪五环”

将中华传统文化元素、奥运文化元素融为一体

桥下角度的桥梁夜景

3.方案总体设计

桥梁方案以“冬奥”为主题，以 “圆”为主要表现元素，表达“世界同心”的人类大团结主题。以 “雪花”元素表达冬季奥运会的“冰雪”主题。

桥梁在平、立面上巧妙地把道路线形与地形高差相结合，将两幅桥跨错开布置，让桥塔自然形成“奥运五环”造型。

桥塔造型取法中国古典园林建筑中的月洞门造型，同时，桥塔内环、外环形成两个同心椭圆，象征“和平、发展、合作、共赢”是中国与世界的共同梦想。桥梁在艺术造型上融入了花格、雪花、奥运等文化元素，体现了中国传统文化与世界性奥运文化的融合，再次升华了桥梁“中国冬奥”的设计主题。

桥梁方案设计考虑了行人从桥上、桥下、山顶、山底、远景、近景等诸多角度的观景需求，同时也考虑冬季、夏季、白昼、夜晚等不同时段桥梁景观的展现。可以说，桥梁设计从全方位、多角度关注了人的“观景”体验，充分贯彻了以“文化、生态、体验”为核心的创新型设计理念。

南京青奥体育公园跨河桥

1.工程背景

南京青奥体育公园位于南京市浦口新城核心区西北角，纬七路过江隧道出口以南，用地面积约1000亩。拟建场地被城南河划分为南北两个功能区：东南侧的A地块和西北侧的B地块；A地块主要是青奥会赛场和市青少年奥林匹克培训基地；B地块主要是市级体育中心的主体育场、游泳馆及全民健身中心。项目跨河桥工程连接A地块和B地块，横跨城南河。

项目桥位布置图

2.桥梁功能与定位设计

（1）功能适用

桥梁的功能除了要满足城南河两岸场馆间行人和小型机动车的交通需求外，还要将桥梁打造成为青奥公园城南河风光带上的重要景观节点，为行人观赏沿河城市、自然风光提供一个舒适、惬意的公共空间场所。

（2）造型独特

桥梁方案的造型必须新颖、独特，突出桥梁形式的创新性。方案要以技术先进、造型新颖、安全可靠、经济合理为设计目标，体现桥梁方案的原创性和唯一性，打造极具特色标志的景观桥梁。

（3）主题鲜明

桥梁的设计主题应切合青奥会的运动主题，能彰显青奥会“年轻、活力”的文化特色。桥梁在造型设计上要充分展现年轻时尚活力奔放的青年盛会的主题特征。

（4）贴合环境

桥梁的整体设计理念要与周边景观环境相协调，注重景观的延续性、整体性和相互独立性。运用现代桥梁建筑艺术，营造富有长江水的“灵动、秀美”、青年人的“朝气、蓬勃”等富有环境自然、人文特质的桥梁建筑，强调桥梁的“滨水”与“活力” 特性。

桥梁方案鸟瞰效果

夜景效果图

方案构思草图

3.方案总体设计

桥梁方案采用三跨连续空间钢桁架结构，构思来源于综合馆“长江之舟”的轮船造型，与船的整体意境一致，用起伏的桁架和曲线体现波浪的意境，与主体建筑相得益彰，寓意江舟乘风破浪，驶向未来。

桥梁为跨河连接两岸青奥会场馆的主要交通设施，建筑景观及功能要求高。桥梁平面位于一段S形曲线上，桥面为曲线变宽。为适应桥梁的特殊形态和功能，设计针对桥梁的特殊位置和功能需要，创意性地采用空间扭转钢桁架结构，桥梁造型和布置形式均具有原创性和唯一性。

采用“波浪形”三跨连续空间扭转曲面钢桁架桥方案，具有以下优点：

（1）外形原创、新颖，线条流畅，空间钢桁架呈“波浪”造型，和周边建筑风格与环境协调，体现青奥公园的整体建筑特色。

（2）起伏的螺旋桁架形成独特的桥梁空间，使桥梁通过体验更加丰富，符合年轻人活力奔放的性格特点。

（3）结构受力相对合理，刚度较大，结构安全可靠。

（4）与常规钢桁架相比，造价略有增加，但仍在合理范围内。

（5）钢桁架可工厂制造现场拼装，有利于缩短建设工期。

桥梁螺旋式的钢桁架结构形式，营造出充满活力和独特韵味的桥梁景观，体现了文化、生态与体验设计理念在桥梁方案上的统一。同时，结构杆件的变化和尺寸也符合结构受力的需要，每个杆件都具有其必要的力学作用，且没有多余的装饰构件，使造型形式和结构功能实现完美的融合。

桥梁实景

通过多学科的相互交叉、相互渗透，在桥梁的美学设计方面进行了许多有益的研究和探索，初步形成了以“文化、生态、体验”为核心的创新型设计理念。在这一理念的指导下，通过桥梁的结构景观打造调和桥梁建筑、自然环境与人之间的关系，并由此催生了许多符合社会需求的桥梁作品。同时，我们希望这些研究成果，能为更多的同业、同仁在桥梁设计上提供一些可供参考的新设计思路。

本文刊载 /《桥梁》杂志 2019年 第1期 总第87期

作者 / 丁建明 曹菲 景国庆

作者单位 / 东南大学景观桥梁研究中心