摘要：從橋梁的結構體系及其受力特點總結了橋梁的主要結構形式；論述了橋梁美學的基本原則；結合具體橋梁結構形式，探討了橋梁美學實現方法。
　　關鍵詞：結構形式造型美基本原則實現方法
　　
　　隨著科學技術的進步，工業水平的提高，橋梁建筑技術得以迅速發展。千里江面上的座座跨江大橋、現代高速公路迂回交叉的立交橋、高架橋和城市高架道路，以及更長的跨海灣、海峽大橋，城郊高速鐵路橋與輕軌運輸高架橋等，猶如一條條“彩虹”使得天塹變通途，涌現出多種橋梁結構形式。橋梁建成之后，與當地自然環境、人文環境共同構成一處景觀，具有時代的特征。
　　
　　1橋梁的結構形式
　　從橋梁的結構體系及其受力特點來看，現代橋梁可劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋。
　　1.1梁式橋
　　梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結構。由于外力的作用方向與承重結構的軸線接近垂直，故與同樣跨徑的其他結構體系相比，梁內產生的彎矩最大，通常需用抗彎能力強的材料（鋼、木、鋼筋混凝土）來建造。目前在公路上應用最廣的是預制裝配式的鋼筋混凝土簡支梁橋。這種梁橋的結構簡單，施工方便，對地基承載能力的要求也不高，常用跨徑在25m以下。當跨度較大時，需要采用預應力混凝土簡支梁橋，跨度一般不超過50m。為了達到經濟、省料的目的，可根據地質條件等修建懸臂式或連續式的梁橋，對于很大跨徑，以及對于承受很大荷載的特大橋梁，除建造使用高強度材料的預應力混凝土梁橋外，可建造鋼橋。
　　1.2拱式橋
　　拱式橋的主要承重結構是拱圈或拱肋。拱在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受水平推力，同時，此水平推力將顯著抵消荷載所引起的拱圈或拱肋內的彎矩作用。因此，與同跨徑的梁相比，拱的彎矩和變形要小得多。鑒于拱橋的承重結構以受壓為主，通常就可用抗壓能力強的圬工材料（如磚、石、混凝土）和鋼筋混凝土等來建造。拱橋的跨越能力很大，在條件許可的情況下，修建拱橋往往是經濟合理的。同時應當注意，為了確保拱橋能安全使用，下部結構和地基必須能經受住很大的水平推力的不利作用。
　　1.3剛架橋
　　剛架橋的主要承重結構是梁或板和立柱或豎墻整體結合在一起的剛架結構，梁和柱的連接處具有很大的剛性。在豎向荷載作用下，梁部主要受彎，而在柱腳處也具有水平反力，其受力狀態介于梁橋與拱橋之間。當遇到線路立體交叉或需要跨越通航江河時，采用這種橋型能盡量降低線路高程，以改善縱坡并能減少路堤土方量。
　　1.4懸索橋
　　傳統的懸索橋（又稱吊橋）均用懸掛在兩邊塔架上的強大纜索作為主要承重結構。在豎向荷載作用下，通過吊桿使纜索承受很大的拉力，通常就需要在兩岸橋臺的后方修筑非常巨大的錨碇結構。懸索橋也是具有水平反力（拉力）的結構�，F代的懸索橋上，廣泛采用高強度的鋼絲成股編制的鋼纜，以充分發揮其優異的抗拉性能，因此結構自重較輕，能以較小的建筑高度跨越其他任何橋型無與倫比的特大跨度。懸索橋的另一特點是：成卷的鋼纜易于運輸，結構的組成構件較輕，便于無支架懸吊拼裝。我國在西南山嶺地區和在遭受山洪泥石沖擊威脅的山區河流上，以及對于大跨徑橋梁，當修建其他橋梁有困難的情況下，往往采用懸索橋。然而，相對于梁式橋和拱式橋而言，懸索橋的自重輕，結構的剛度差，在車輛動荷載和風荷載作用下，橋有較大的變形和振動�？梢哉f，整個懸索橋的發展歷史，是不斷研究和克服其有害的變形與振動的歷史，亦即是爭取其結構剛度的歷史。
　　1.5斜拉橋
　　斜拉橋由斜索、塔柱和主梁組成。用高強鋼材制成的斜拉索將主梁多點吊起，并將主梁的恒載和車輛荷載傳至塔柱，再通過塔柱基礎傳至地基。這樣，跨度較大的主梁就像一根多點彈性支承（吊起）的連續梁一樣工作，從而可使主梁尺寸大大減小，結構自重顯著減輕，既節省了結構材料，又大幅度地增大橋梁的跨越能力。此外，與懸索橋相比，斜拉橋的結構剛度大，即在荷載作用下的結構變形小得多，且其抵抗風振的能力也比懸索橋好。
　　
　　2橋梁的美學原則
　　
　　對于橋梁而言，在結構造型設計方面，應符合造型美的基本原則：
　　2.1和諧統一
　　協調與統一，主要指兩個方面：一是作為橋梁結構物，它和橋位處的自然景觀和附近的人工建筑物一起，處在人們的生活的空間中，故要求橋梁建筑造型要達到與環境的協調；二是橋梁建筑本身，具有若干的組成部分，其各自的功能和造型不同，這種差別和變化，必須在和諧和秩序中得到有機的統一，否則不是呆板單調，便是雜亂無章，也就不能喚起人們的美感。
　　橋梁結構造型上，首先要注意各結構部分的協調統一，一般來說，要在結構體系、結構形態及體量上保持協調，如我國建造的許多優美的拱橋，其主拱與腹拱就是交替出現，互相呼應，給人留下和諧優美的感受。
　　2.2主從分明
　　在由若干要素組成的整體中，每一要素在整體中都占有一定的比重和地位，形成主次分明的內部關系。橋梁建筑也是一樣，從功能特點來看，有主體和附屬之分；從結構受力體系來看，有主要受力構件和次要受力構件。主橋與引橋、主體與附屬存在的這種主從差異，正好構成了橋梁建筑的差異變化與對立統一。
　　2.3比例協調
　　和諧的比例與尺度是建筑形態美的必要條件，幾乎所有的美學家和建筑學家都認為比例在建筑藝術中至關重要。橋梁的比例尺度應充分考慮橋體各部分之間的關系，建筑本身與用途的關系，建筑與周圍環境的關系。如城市一般橋梁，應兼顧其整體與局部和人體的尺度關系，給人以真實、親切、自然的感受。紀念性的橋梁建筑則可突出其力量與雄偉，給人以崇高感。大跨徑橋梁的建筑空間寬廣，橋梁應該選擇長大高的尺度，以構成壯觀磅礴的氣勢。園林中的橋梁處于特殊的環境，往往采用曲廊、低欄、小跨的布置，給人以曲徑通幽、錯落有致的美感。
　　
　　3橋梁的美學實現
　　
　　美的橋梁設計必須自然、簡潔、新穎，與周圍環境協調，相得益彰。
　　3.1梁橋
　　梁橋的形態特征是水平方向單維突出，具有很強的沿水平方向左右伸展的力動感與穿越感。但隨著跨度的不斷增加，梁體各個部分體量增大，因此比例選擇、構件配置以及與周圍環境的協調等在橋梁藝術表現方面都極為重要，也是梁橋設計美學處理上的難點�？蓮纳喜拷Y構、下部墩臺以及上下部之間的比例搭配等幾方面進行美學設計。梁橋美學設計的重點是主梁形態的纖細、輕巧、連續流暢。對于等高度梁，縱向控制因素是跨高比；對于變高度梁，橋面豎曲線、梁底曲線、跨中與支座位置梁高比等因素影響橋梁立面效果�？傊�，可通過改變主梁的長細比來體現梁橋的形態。但實際長細比常常由于技術上或經濟上的原因而受到限制，此時可設法改進主梁斷面造型，以達到使橋梁形態看上去比實際更纖細輕巧的目的。如將箱梁外側腹板做成傾斜形成倒梯形斷面，將梁的側面改變為曲面的流線型式，避免了梁底出現棱邊，也意味著梁高漸漸隱去，不僅視覺柔和優美，增加了纖細輕巧感，而且增強了抗風性能。
　　3.2拱橋
　　拱橋以其氣勢恢宏，美如彩虹而歷來受到人們的青睞。它的美在于優美的主拱曲線孕育著強大的力量，產生著一躍而過的力動感與跨越感，加上柔美拱曲線與直線形的梁柱、桿結合，呈現出剛柔并濟、韻律優美的綽約豐姿。主拱形態是拱橋美的最重要因素。矢跨比與拱軸線方程決定了主拱形態。圓弧拱主要適用于小跨徑拱橋，形態簡潔柔美，寧靜穩定；拋物線拱與懸鏈線拱是大中跨拱橋普遍采用的拱軸線型，拋物線拱力動感強，懸鏈線拱則更趨向自然和諧。
　　3.3纜索承重橋（斜拉橋與懸索橋）
　　斜拉橋與懸索橋同屬纜索承重橋，在景觀特征上有共同之處。與梁橋相比，結構上增加了塔和索的構造，在空間構圖上對單維突出的水平大梁起到了協調比例的作用，主梁、橋塔、拉索等構件的形式和組合可有多種形態選擇，設計自由度大大增加，有利于大膽構思與創新。大跨度斜拉橋從整體感覺上也和懸索橋一樣，由于其巨大的規模與高聳的主塔起到了象征性標志作用，產生著震撼人心的魅力，具有強大的生命力。盡管如此，斜拉橋與懸索橋在視覺印象和美學感受上還有很大不同，懸索橋是以柔美的主纜曲線為基調的，而斜拉橋是以直線的剛性為基調的，它由直線塔、索、梁構成更為簡潔、穩定的三角形幾何形態，充分體現了高速度、高節奏的時代感，因此成為現代最為流行的橋型之一。而懸索橋是橋梁家族中當仁不讓的最大跨徑橋型，氣勢磅礴，無與倫比。其高聳的主塔、粗壯的主纜、強勁的大梁將很大的空間一跨而過，構成宏偉壯觀的景觀形象。美國的金門大橋被世界橋梁專家稱為“橋梁工程的一顆璀璨明珠”。
　　
　　4．結語
　　未來的橋梁發展方向是：新型、大跨、輕質、靈敏和美觀。因此，橋梁工程師除了深入學習結構計算理論，還需要更好的理解橋梁美學的知識，為建造出具有較強的生命力且能流傳于世的橋梁而努力奮斗。