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New Concept Bridge(9)总论  

2015-12-02 20:50:31|  分类: New Concept Brid |  标签: |举报 |字号 订阅

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    何为新概念桥梁New Concept Bridge),姑且定义新概念桥是泛指那些超出了以满足通行为目的把跨越水域或空域作为最低需求功能的创意桥梁。
    究其形式大致可以分为四类,即(1)附加装饰类,(2)变结构类,(3)复合功能类(4)新构成原理类。
    一.附加装饰类
    顾名思义,这类新概念桥梁就是在满足通行而跨越水域或空间的基本类型桥梁上附加一些装饰构造,这些装饰构造只是桥梁的附加荷载。但是,这些装饰构造却具有某种寓意,以达到宣泄和被关注的目的(图1)。
    附加装饰型桥梁多用在人口密集地区或生态景观的桥梁上,因为装饰构件不参与桥梁受力,可以只需要花有限的资金达到改善环境的功能。但是在绝大多数情况下装饰构件错综复杂,干扰驾驶人员的观感(图2),最好不要用在机动车道上,以装饰人行桥为好。其次,不能仅仅以鸟瞰图来判断装饰效果,需要检验行车路面或人群可落脚地面以上1.5米处的实际有效视点效果图。绝大部分设计都有意或无意的忽视了这个有效视点,导致“鸟瞰虽有形、人赏嫌杂乱”的客观效果

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   (a)龙形拱桥和笼形梁桥实景
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(b)星空桥和风卷枯草桥设计图  
图1 附加装饰类新概念桥
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  图2 某桥梁附加装饰和视点效果
    二.变结构类
    “歪、扭、弯、斜”是结构变形的热门手段,主受力构件的变形改变了力流的方向,延长了力流路径,往往需要附加额外的结构材料和施工费用,有时甚至是很可观的。
    自1995年建成 Bedford蝶形桥(图3)后,变形结构与日俱增,以拱桥和斜拉桥(图4)居多,梁桥较少(图5)。斜拉桥高耸的塔是首选造型创作点,大跨径的高塔威仪自在不必修饰,而小跨径桥梁需要桥塔来拔高,过高桥塔与较小的跨径不相匹配,塔的工程量和施工难度与正常桥梁也是不可比较的。
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 (a)Bedford蝶形桥                     (b)南宁邕江桥
图3 外斜拱桥 

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  (a)无背索斜拉桥                   (b)折塔斜拉桥
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 (c)曲塔斜拉桥
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 (d)三角塔斜拉桥
图4 异形塔斜拉桥

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图5 W形梁桥
三.复合功能类
    在新概念桥梁结构中,潜在者一种桥梁多功能化的思潮,把交通功能扩展到休闲、宜居、新能源等综合功能上(图6)。实际上复合功能桥在国内外早已有实例(图7),不是一个新的概念,只不过注入了更多的现代元素。
    复合功能概念桥梁能够发展到哪一步,还不好预测。交通的快速和正常生活的慢节奏是互不相容的;交通是路径过程,居家是终点逗留;要么散失了速度,要么放弃了安宁。
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  (a)休闲桥
 
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  (b) 风能桥                                              (c)宜居桥
图6 多功能桥设计图

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  图7 威尼斯旧桥和凤凰城虹桥——购物休闲桥
4)新构成原理
    以上几类新概念桥梁都是外在的附加概念,并没有涉及桥梁构成原理的实质。可以与梁(beam)、拱(ach)、平板薄壁(plat、thin-wall)、板(slab)、壳(shell)、悬索(suspention)、斜张索(cable-stayed)相提并论的一个新的结构元素是张拉整体tensegrity),其构成原理是:在杆系结构中表现为压杆不得互相衔接而由被张拉的杆维系着结构总体(图8),广泛的内涵是张力海洋中的压力孤岛,或宇宙星球之间的张力和孤立星球自身的压力构成的星系关系,或人际之间互相依赖的张力与承受着生存压力的孤立人构成的社会关系。
    张拉整体桥梁很少,实际建成的一些张拉整体桥梁是不是严格意义上的张拉整体结构——例如图9——还需要讨论。这种概念桥梁还需要深入的开发研究,是否能成气候,尚未可知。
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 图8 整体张拉桥梁

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   图9 建成的整体张拉桥梁

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