原创《城市轨道交通桥梁设计与策略》
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一、轨道交通高架桥梁的特点及其景观设计应考虑的因素
1. 桥梁自身的功能需求 .
由于桥墩变形引起的钢轨附加应力将对行车安全造成影响,甚至出现钢轨破坏的严重问题,因此地铁设计规范明确了桥墩的最小线刚度要求.
2. 桥梁合理的尺度和细部刻画 .
桥梁因其自身结构特点往往是粗线条的,细部缺失,尺度感差.我们在考虑桥梁功能及使用设计的同时,需要注重建筑尺度和细部的刻画.在设计中根据人的视觉要求来平衡各种要素之间的关系,注重各部件之间的连接,力求实现统一、均衡.使桥梁在具有宏大气魄的同时,又具有温暖而和谐的亲和力.
3. 桥梁的材质和色彩 .
材质和色彩虽是依附于大的建筑空间和细部尺度的表皮,但却是给人直接印象的重要元素.材质和色彩犹如人的衣着,合理的搭配则会显得得体,与建筑空间相得益彰,形成完整优美的景观效果.
二、城市轨道交通高架桥梁景观美学设计
(一)标准梁构造形式及景观设计
1. 单线U 梁并置方案 .
桥梁上部结构采用两片单线U 梁并置,U 梁高1.8m,梁体内、外侧腹板均采用流线弧形外观.方案优点：建筑高度低,U 型梁比箱梁建筑高度低1.5m 左右,有利于立交跨越；结构受力的主梁上翼缘可兼做检修及旅客紧急疏散通道,下部空间可布置通信、信号、电力电缆等管线,截面利用率高；采用分片预制,对吊装设备起吊能力要求低,可采用小型架桥机桥上运架,也可采用桥下运输、整孔吊装的架设方法,运架方式灵活；降噪效果好,对比其他箱形梁,U 梁腹板具有阻隔轮轨噪音的作用,U 梁没有列车振动引起的箱梁体内的混响噪音；U 梁为开口断面,方便后期维修检查.方案缺点：横向刚度相对较弱,动力特性稍差,但仍可满足规范要求；在渡线区段及较大跨度节点桥处,需转换梁型；墩顶盖梁横向尺寸较大,需施加预应力.2. 组合箱梁方案 .桥梁上部结构采用组合箱梁截面,箱梁高1.8m,箱梁腹板采用斜腹板.方案优点：组合箱梁,受力清晰,施工工艺成熟；采用分片预制,对吊装设备起吊能力要求低,可采用小型架桥机桥上运架,也可采用桥下运输、整孔吊装的架设方法,运架方式灵活.方案缺点：结构整体刚度较弱,行车动力条件稍差；受跨越能力限制,跨越较大的城市道路及河流处需设整体箱梁；后期桥面板、横隔板的浇筑工作量较大；桥面设置挡板及声屏障后,体量较大,侧向视野阻挡较严重；梁高较低,箱梁内部空间狭窄,不便运营维护.
3. 单箱单室箱梁方案 .
桥梁上部结构采用单箱单室箱梁截面,梁高1.8m,箱梁腹板采用斜腹板.方案优点：单箱单室箱梁截面结构整体性好,刚度大,徐变上拱小,结构动力性能好；跨越能力强,适应跨路口的需要；适应性好,可方便的用于区间曲线、渡线段.方案缺点：梁体自重较大,运架设备的要求较高；桥面设置挡板及声屏障后,体量较大,侧向视野阻挡较严重；梁高较低,箱梁内部空间狭窄,不便运营维护.
综合分析,以上三个方案各有优缺点,均为可行方案.但结合线路沿线周边环境及景观效果等因素综合考虑,该段高架桥梁推荐采用景观效果好,降噪明显的单线U 梁并置方案.
(二)墩柱景观美学设计
桥墩作为承重结构,是高架桥梁的重要组成部分,对于城市轨道交通桥梁,由于所处位置的特殊性以及大范围连续布置,使得其极易进入人们的视线,成为关注的重点.本工程比选了矩形、正方形、圆形等多种形式的横截面.在横截面面积相等的情况下,圆形桥墩对视线的通透性影响最小,其次是正方形桥墩,矩形桥墩在不同视角方向对视线通透性有不同程度的遮挡,并且程度大于前两者.圆形截面墩柱与梁部流线形外观协调性好,整体景观效果好.矩形截面墩柱线条流畅,棱角分明,受力较好.矩形截面墩柱,墩顶采用“Y”形,墩顶盖梁可按钢筋混凝土结构设计,减少了预应力钢束,施工简便,但此墩形适应墩高的能力较差.综合分析,本线高架桥梁推荐采用景观效果好的圆形截面墩柱.
(三)高架桥梁跨度景观美学设计
1. 人的视觉特点分析 .
对于桥梁而言,当从较远距离观察时,视觉就侧重于桥梁跨度与高度之间的整体外轮廓比例关系；当从较近距离观察时,视线焦点主要集中在桥梁的构配件尺度方面.
2. 高架桥梁标准跨径研究 .
桥梁跨径过小导致桥墩过多,既影响景观,又影响施工速度；跨径过大,梁高的增加将较为明显,同时施工难度也相应增大.根据目前国内外轨道交通桥梁建设经验,标准梁跨度基本在25 ～ 35m 之间,具体应根据城市桥梁建设环境综合分析.本次选取25m、30m、35m 三种跨度的技术经济指标进行综合比选,单从材料指标的角度分析,30m 跨度较为经济合理,因此,本线推荐30m 跨度为高架桥梁的基本跨径.
3. 高架桥梁整体比例关系景观美学研究 .
桥梁高跨比例为1：2.5 时,桥孔的整体比例显得比较舒展,桥高与跨度的比例也和我们一般的视觉习惯相吻合.在外形的稳定感及造型的美观之间取得了平衡,比较符合人的视觉习惯.桥梁的高度太低的时候会对视线有明显的遮挡,同时人的视觉心理也会有非常强烈的压抑感.在跨度相同的情况下,桥梁的高度过高,会给人以不稳定的感觉.从高架桥梁景观美学角度分析,本工程建议高架桥梁高跨比例为1：2.5.
三、结束语
随着时代的发展和科技的不断进步,特别是高架桥对城市交通的影响越来越大,人们对桥梁建筑的审美心理、审美观点、审美标准、审美能力的不断提高,高架桥梁创新、建筑美观也被不断赋予新的内涵.
创新设计论文参考资料：
本文评论,该文是一篇关于经典创新设计专业范文可作为城市轨道交通和桥梁和策略方面的大学硕士与本科毕业论文创新设计论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献。
