大跨度全钢结构人行天桥的创新结构和美学设计

张保

摘要：人行天桥的美学设计和桥梁景观对人们的生活环境有重要的影响。文章阐述了桥梁美学的基本准则和人行天桥的特点，并以两座人行天桥的景观设计为例，对人行天桥美学设计进行研究和探讨。

关键词：人行天桥;桥梁美学;桥梁景观;环境协调

人行天桥作为城市的公共建筑物，不仅要满足天桥结构设计的基本原则，还要兼顾景观设计的美观性。这样才能使人行天桥与城市空间环境融为一体，既能发挥天桥基本的通行功能，又能同时满足城市建设的美观性。将通过某人行天桥的改造案例来具体分析人行天桥景观设计。

一、桥梁美学的基本准则

（一）多样统一

桥梁美学多样统一的含义包括多样中求统一，即从桥梁结构中提取出可以相互统一的因素，来起到衔接、协调的作用，如栏杆、灯柱、桥墩等一般采用整齐划一，形态相同，间距相同或者有规律的变化，顯得统一协调，简洁明快;也包括统一中求多样，即为避免过多的雷同而显得单调呆板，要在统一中寻求多方面变化，例如卢沟桥的石狮子，一些桥梁的栏杆等。桥梁的多样统一还需要考虑结构体系统一和结构形态统一，桥梁整体设计和各局部设计都要体现整体划一的概念，避免孤立、自成体系的不和谐现象。此外，要达到多样统一，还需要考虑体量协调，主桥和引桥、上部结构和下部结构、桥塔和主梁之间的体量关系。避免头重脚轻或者下部厚重，顶上轻巧等不协调的现象。

（二）桥梁与环境相协调

桥梁影响原有环境、改变了景观，桥梁建成后对环境景观影响至深，当地居民对其也极为关注。因此，桥梁与周围环境相协调是桥梁美学中很重要的问题。桥梁与环境协调的方式通常有强调、消隐、融合三种方式。（1）强调：把桥梁突出于环境之上，强调桥梁的存在并引人注目，把桥梁作为主景。（2）消隐：桥梁有可能损害较美的原有景观时，桥梁应尽可能不引人注意，从属于环境。（3）融合：桥梁与景观相互补充，互相呼应，桥梁作为景观的一部分。桥梁与环境相协调，需根据桥梁的建设规模、桥位处的区域环境特点和文化特色，进行具体的分析对比，最终才能设计处与环境协调的桥梁方案。

（三）比例协调

和谐的比例与尺度是桥梁建筑形态美的必要条件。比例指各部分的相对尺寸，狭义的是指整体或局部的长、宽、高之间的尺寸关系，广义的还包括实体与空间、虚与实、高与低、明和暗等。比例协调是刚开始从事桥梁设计的工作者较容易忽视的问题，若忽视桥梁的比例协调，则设计的桥梁往往达不到预期效果，容易造成整体桥梁设计比例失调且缺乏稳定感。

二、人行天桥景观设计方案

景观设计造型采用了轻钢材料，顶面采用了规则简洁的曲面菱形网架结构，其上面覆盖了灰蓝色的钢化玻璃材料，既可保持明亮通透又可遮风挡雨。人行天桥桥体立面的形式与顶面形式基本保持一致，都是镂空设计，这样会使整个桥体十分通透明亮，同时阳光透过桥体顶部的灰蓝色玻璃时能形成妙趣横生的投影效果，进一步丰富了景观的层次性。天桥造型部分只在面对朝阳路的方向设计，着重突出在朝阳路上观看天桥的深度景观效果，层次结构分明，形成了当地地标式的景观元素。人行天桥栏杆采用的是金属灰色的不锈钢材料，结合顶部大面积的钢化玻璃材料，整体风格简洁美观，体现了新时代的特征。桥面采用的是米白防滑地砖材料，天桥桥身采用银灰扣板，沿桥身设计了多彩多样的LED灯组，在城市景观照明设计中，使灯与桥梁完美融合在一起，并在桥梁设计初期就深入考虑了照明设计的接口问题，并进行了整体规划设计，使灯具成为天桥桥体本身不可获取的组成部分，希望在保证天桥白天景观美学效果的基础上，在夜晚用灯光进一步去展现和重塑其的结构美，最终达到光与桥梁的完美和谐统一。同时在灯光照明手法上，合理考虑了人民路商业购物中心区的氛围和跨街人行天桥的基本功能要求，使得城市地域空间景观氛围的产生和桥梁使用功能达到和谐统一，形成了简洁美观的夜景效果。整个人行天桥通过对钢化玻璃、轻钢等现代工程材料的合理应用以及天桥桥身、顶部的柱网系统体现出完美的现代感，将四周空间环境与人行天桥完美融合，形成统一和谐的景观设计效果。

三、吊装方案的选择

根据设计概况及建设条件，天桥钢结构的安装主要考虑了分段吊装与整体吊装2种方案。分段吊装方案初步拟订将天桥钢结构沿纵向和横向分成4块，在道路中间搭建临时支撑，分段吊装完成后进行整体焊接成型。此方法的优点是短时间内所需要的人、材、机配置比较少;单次吊装体量比较小，对吊装机械的要求不是很高，对地基承载力要求也比较小，且对周围地上障碍物的影响也比较小;由于是现场拼装，因此不需要额外寻找拼装场地，且减少了二次搬运。但分段吊装需多次占用车行道路，对交通影响比较大;分段焊接施工时间比较长，对工期影响比较大且现场焊接质量难以控制;分段焊接施工对下方车流会造成一定的影响。整体吊装方案是指在临时拼装场地将分节段的钢结构拼装成整体，然后运输至施工现场一次性吊装就位。这种方案虽然增加了二次搬运量，且一次所投入的资源比较多，但钢结构可以提前在拼装场地拼装成型，而且一次吊装时间大约8h，可以充分利用后半夜交通流量比较低的时间段进行施工，因此既可以减小工期的压力，又可以将施工对现场交通的影响降至最低。经综合比较，结合现场实际情况，天桥钢结构吊装采用整体吊装的方案。

四、人行天桥设计的技术美学

人行天桥景观设计一定要符合天桥自身基本功能的要求，并在此基础上对景观美学构成的各个元素进行深入的美学设计和优化，比如天桥造型的选择，天桥桥体结构的比例协调性，天桥造型尺度大小与空间环境的关系，附属部件的美化加工设计，天桥表面颜色和灯光色彩在城市立体空间环境的整体色彩构成中的分量等。这种以实际应用功能与科学设计技术并重的特性就是景观天桥设计的技术美学特性。大多数时候，人行天桥的选址都在城市的繁华拥堵地段，比如集中的办公区域、商业街区、生活小区、金融购物中心等，车流量和人流量都非常大。一般来说，美学特性必须优先考虑，只有这样才能在满足基本功能需求的前提下，兼顾经济原则，设计出独一无二的天桥景观。

五、结语：

桥梁美学具有较强的主观性，但也具有相对稳定的通用准则。桥梁设计过程中在遵循桥梁建筑美学基本要素的基础上大胆创新、采用合理的设计方法和艺术表现手法，可以使桥梁与环境相协调，达到功能、经济、美学的完美结合。大部分人行天桥具有规模小、投资小、桥位环境贴近城镇生活等特点。根据这些特点，人行天桥应特别注意分析区域环境特点和文化气息，宜将人行天桥融入区域环境，将天桥的内在功能和外在形态融入周围居民的生活当中。此外，根据天桥一般规模较小的特点，还应特别注意天桥的细节设计，在统一中求多样，赋予天桥独特的建筑风格。人行天桥是与城镇生活和周围居民息息相关的结构物，在今后人行天桥的发展中，将越来越强调人的感受。展望未来人行天桥的设计，将会更加强调以人为本，将人的活动与天桥功能融合到一起，由目前的“桥在景中”的基本融合，逐渐发展到“桥在生活中”的更高层次的融合。

参考文献：

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]2]刘睿星.景观人行天桥的设计论述[J].建筑知识：学术刊，2013，（10）：63-64.

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