1

桥梁结构的力度美桥梁结构设计

桥梁美学的发展和哲学基础

桥梁结构的美学要素

桥梁结构的美学设计

赵宪忠(同济大学)

瑞士萨尔基那桥

法国加尔德水道桥

美国金门大桥

中国赵州桥

桥梁和桥梁力学最早的桥梁

桥梁和桥梁力学桥梁和桥梁力学最早的桥梁最早的桥梁

铁索桥

独木桥

石板桥/日本皇宫旧

桥梁和桥梁力学独木桥的力学机理

桥梁和桥梁力学桥梁和桥梁力学独木桥的力学机理独木桥的力学机理

剪切

F F

R R

弯曲

支反力

桥梁和桥梁力学力学与材料

桥梁和桥梁力学桥梁和桥梁力学力学与材料力学与材料

木材

竹子

石材

钢筋混凝土

桥梁和桥梁力学从独木桥到拱桥

桥梁和桥梁力学桥梁和桥梁力学从独木桥到拱桥从独木桥到拱桥

拱—力学、材料和美学的集合改变桥梁的几何形状—改变内力的性质

2

桥梁和桥梁力学从独木桥到悬索桥

桥梁和桥梁力学桥梁和桥梁力学从独木桥到悬索桥从独木桥到悬索桥

另一种改变内力性质的几何形状——索

桥梁和桥梁力学桥梁的面板

桥梁和桥梁力学桥梁和桥梁力学桥梁的面板桥梁的面板

桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分十八世纪以前：技艺不分

古建筑：无技术与艺术之分

设计师、建造师、工程师、艺术家

法国加尔德水道桥63BC / 拱的应用

三层/300m/47.4m最大跨度24.4m

粗犷、古朴、原始魅力黄色石灰岩

与自然景色协调

桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分十八世纪以前：技艺不分

赵州桥595AD / 拱的应用

净跨37.02米小孔泻流，减轻重量初日出云、长虹卧涧

桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分十八世纪以前：技艺不分

宝带桥中唐时期

现存最长的薄拱连拱桥53孔 / 316.8米

千尺卧虹、巧夺天工

桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分十八世纪以前：技艺不分

中国古代桥梁：构思巧妙、技术精湛、工艺细致、雕饰华美

3

桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展十八世纪以前：技艺不分十八世纪以前：技艺不分

瓦伦梯桥14世纪 / 军事

威尼斯利雅托桥工程设计 / 艺术品

桥梁和桥梁美学的发展十八 ~ 十九世纪：技艺分家

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展十八十八 ~~ 十九世纪：技艺分家十九世纪：技艺分家

工业革命后，注重科学实验、发明创造，且分工精细，追求结构上的纯理性主义

科学和艺术、专业技术和艺术脱了节

工程师以结构达到建筑物功能目的为唯一要求，甚至认为艺术要求是对设计思想的干扰，是建筑物不经济的根源，主张“真实即美”

建造师和艺术家认为工程师不懂艺术，对新材料、新结构横加指责

桥梁和桥梁美学的发展十八 ~ 十九世纪：技艺分家

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展十八十八 ~~ 十九世纪：技艺分家十九世纪：技艺分家

建筑师：铁制的东西中没有建筑艺术。机械制造每前进一步，东西却越来越丑，一直达到所有丑陋的顶点样品——福斯桥。

工程师：不知道批评者所讲的是什么？或者他对胆敢批评的桥梁构造是否具有最朦胧的理解。

福斯桥5.4万吨钢

500万根铆钉外露的悬臂钢桥

桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合二十世纪：技艺再合

传统的建筑观念不时被工程师采用的新材料、新结构、新技术所打破

物质水平提高的同时，需要更完善、更完美的建筑结构以满足精神上的需求

1941年英国工程师协会：美学处理，必须是土木工程师的职能范围

1944年剑桥大学：建筑师必须有工程师的头脑，工程师必须有建筑师的头脑

桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合二十世纪：技艺再合

瑞士Robert Maillart：桥梁整体结构的创始人

跨越阿尔卑斯山的三铰拱桥，空心截面拱

跨径90米，全长133米，矢高13米

拱厚从拱脚到四分点逐步增加，再到拱顶又减薄，不寻常的兴奋之情

就地取材，与环境相协调

经济、合理、创新；轻巧、美观

世界最美的桥第一名

瑞士萨尔基那桥-1930

桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合二十世纪：技艺再合

德国费曼恩海峡大桥-1963

德国弗里茨-莱昂哈特：提篮式钢拱桥

主跨248.4米

钢拱双肋于拱顶相靠，吊杆为网状钢索，桥墩由上向下缩窄宽度

动态浮现于海面上，既均衡稳定又充满了力动感

4

桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合二十世纪：技艺再合

美国Ruck-A-Chucky斜拉桥

林同炎：中心角为50度的弧长方向的跨度为400m，跨越深谷以便沿山坡的等高线布置路线，省去曲线引道或中间高墩以及开挖山体跨越河谷

通过沿山坡散开斜拉索，使得可以引导轴力沿着曲线的桥面板传递，因此不管在上下方向，还是左右方向都不产生弯矩和剪力

按照力学的准则来布索且考虑了美学需要：巨大的扇形曲率接近双曲抛物面形式，拉锚因地制宜

1977年建造，功能、力学与景观结合的典范，全美建筑设计比赛第一名

桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合二十世纪：技艺再合

桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合

桥梁和桥梁美学的发展桥梁和桥梁美学的发展二十世纪：技艺再合二十世纪：技艺再合

金门大桥

桥梁美学的哲学基础西方美学的哲学基础

桥梁美学的哲学基础桥梁美学的哲学基础西方美学的哲学基础西方美学的哲学基础

客观唯心主义：客观精神是美的起源与本质

主观唯心主义：主观心理是美的本源

客观唯物主义：从客观事物中寻求美的本源

辩证唯物主义：综合合理的成分

柏拉图

黑格尔

把人的理性神化

康德

毕达哥拉斯

亚里士多德

桥梁美学的哲学基础中国美学的哲学基础

桥梁美学的哲学基础桥梁美学的哲学基础中国美学的哲学基础中国美学的哲学基础

儒家：和谐统一的审美境界，善为美的根本

道家：辩证的哲理光辉，阴阳、刚柔、动静、虚实、盛衰、美丑、忧乐。。。

孔子

孟子

老子

桥梁美学的哲学基础桥梁结构力度美的艺术特性

桥梁美学的哲学基础桥梁美学的哲学基础桥梁结构力度美的艺术特性桥梁结构力度美的艺术特性

桥梁技术与建筑艺术的紧密相关

功能价值与审美价值的相互统一

桥梁是单维突出、结构外露的空间实体

5

桥梁美学的哲学基础桥梁结构的几何构成：点形态

桥梁美学的哲学基础桥梁美学的哲学基础桥梁结构的几何构成：点形态桥梁结构的几何构成：点形态

静止求心

动势向心

由大向小

视线往返

相互排斥

严整 韵律 均衡 神秘/朦胧重点

点的感情色彩

审美重点 韵味十足均衡中心

力与美

桥梁美学的哲学基础桥梁结构的几何构成：线形态

桥梁美学的哲学基础桥梁美学的哲学基础桥梁结构的几何构成：线形态桥梁结构的几何构成：线形态

拱 + 反向曲线 加腋弧线，连续流畅

水平线连续流畅，受力简洁

竖向与引力反向，高耸突兀

斜向受力合理、生机勃勃

桥梁美学的哲学基础桥梁结构的几何构成：面形态

桥梁美学的哲学基础桥梁美学的哲学基础桥梁结构的几何构成：面形态桥梁结构的几何构成：面形态

空间受力，曲面柔顺、平滑、优美

桥梁结构的美学要素力与美的统一和谐

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素力与美的统一和谐力与美的统一和谐

成昆线拉旧铁路桥

大孔刚性梁柔性拱、小孔平弦桁架

大、小孔不对称、不均衡

引桥与主桥梁高变化突兀

整体缺乏有机联系

湖南罗依溪大桥

不等跨度、不同形式的桥墩

体量相差悬殊、杂乱无章

桥梁结构的美学要素力与美的统一和谐

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素力与美的统一和谐力与美的统一和谐

优美的双曲拱桥

意大利斯伐拉沙山谷桥

主孔与边孔

桥梁结构的美学要素力与美的统一和谐

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素力与美的统一和谐力与美的统一和谐

广东江门桥

头重脚轻

英国门柰桥

头轻脚重

丹河铁路桥

长跨轻盈、短跨笨重

6

桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定（力与美的）均衡稳定

心理诱惑力如钟摆摆动

健康而平衡的瞬间视觉中心

视觉引诱力和力线的引诱力

流动趋势和不稳定感

桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定（力与美的）均衡稳定

杭州拱宸桥，受力和视觉的均衡之美

桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定（力与美的）均衡稳定

北京安慧立交桥

对称均衡轻盈简洁

日本东京樱桥

桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素（力与美的）均衡稳定（力与美的）均衡稳定

斯洛伐克多瑙河桥，塔倾斜、索来平衡

应用杠杆原理力感明确稳定产生动态之感

名古屋中心广场桥，塔倾斜

桥梁结构的美学要素结构的比例协调

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素结构的比例协调结构的比例协调

苏州普济桥，黄金分割比例

尺度概念

桥梁结构的美学要素结构的比例协调

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素结构的比例协调结构的比例协调

挪威特罗姆斯港桥美国莫瑞河桥

7

桥梁结构的美学要素结构的力线与韵律

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素结构的力线与韵律结构的力线与韵律

悬链线与悬索桥

桥梁结构的美学要素结构的力线与韵律

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素结构的力线与韵律结构的力线与韵律

无弯曲应力拱和拱桥

桥梁结构的美学要素结构的时代和地域特征

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素结构的时代和地域特征结构的时代和地域特征

桥梁结构的美学要素结构的时代和地域特征

桥梁结构的美学要素桥梁结构的美学要素结构的时代和地域特征结构的时代和地域特征

广西程阳桥 / 侗族

现代桥梁的美学特征结构外露、简洁明快

现代桥梁的美学特征现代桥梁的美学特征结构外露、简洁明快结构外露、简洁明快多余装饰

繁琐装饰

现代桥梁的美学特征轻细纤巧

现代桥梁的美学特征现代桥梁的美学特征轻细纤巧轻细纤巧

德国科歇尔高架桥，1128m长，185m高

减轻结构自重增加高翔之感

8

现代桥梁的美学特征力线连续流畅

现代桥梁的美学特征现代桥梁的美学特征力线连续流畅力线连续流畅

现代桥梁的美学特征桥梁形态与环境协调

现代桥梁的美学特征现代桥梁的美学特征桥梁形态与环境协调桥梁形态与环境协调

现代桥梁的美学特征桥梁形态与环境协调

现代桥梁的美学特征现代桥梁的美学特征桥梁形态与环境协调桥梁形态与环境协调

桥梁结构的美学设计桥梁类型

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计桥梁类型桥梁类型

桥梁结构的美学设计梁桥设计

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计梁桥设计梁桥设计

主梁长细比 5 ~ 30

加腋梁形态

桥梁结构的美学设计梁桥设计

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计梁桥设计梁桥设计

德国多伊茨桥

9

桥梁结构的美学设计梁桥设计：梁断面设计

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计梁桥设计：梁断面设计梁桥设计：梁断面设计

桥梁结构的美学设计梁桥设计：桁架梁桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计梁桥设计：桁架梁桥梁桥设计：桁架梁桥

日本昭和桥

桥梁结构的美学设计梁桥设计：桥墩设计

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计梁桥设计：桥墩设计梁桥设计：桥墩设计

奥地利普拉特桥

桥梁结构的美学设计梁桥设计：桥墩设计

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计梁桥设计：桥墩设计梁桥设计：桥墩设计

墩林

梁端外露

桥梁结构的美学设计梁桥设计：桥台

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计梁桥设计：桥台梁桥设计：桥台

桥梁结构的美学设计拱桥设计：主拱形态

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计拱桥设计：主拱形态拱桥设计：主拱形态

法国克拉雷克桥，梁铰拱瑞士萨尔基那桥，三铰拱

矢跨比1/5~1/10，过小增加墩台推力

10

桥梁结构的美学设计拱桥类型：实腹拱

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计拱桥类型：实腹拱拱桥类型：实腹拱

古典桥型的现代应用

桥梁结构的美学设计拱桥类型：空腹拱

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计拱桥类型：空腹拱拱桥类型：空腹拱

万县长江大桥，420m，空腹减轻自重南斯拉夫克拉克岛桥

桥梁结构的美学设计拱桥类型：桁架拱桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计拱桥类型：桁架拱桥拱桥类型：桁架拱桥

美国新河谷桥。世界最大跨钢桁拱桥，518.2米

上弦为桥面，下弦为拱圈，成一整体

巨大跨度与纤细结构的强烈对比

桥梁结构的美学设计拱桥类型：刚架拱桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计拱桥类型：刚架拱桥拱桥类型：刚架拱桥

无锡金匮桥，与斜腿形成高次超静定刚架拱

桥梁结构的美学设计拱桥类型：组合体系拱

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计拱桥类型：组合体系拱拱桥类型：组合体系拱

德国费曼恩海峡大桥

桥梁结构的美学设计刚构桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计刚构桥刚构桥

梁断面尺寸小，超静定次数高，结构整体性好

简洁洗练，力线明确，富于动感和轻快感

11

桥梁结构的美学设计刚构桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计刚构桥刚构桥

日本茨城县十王川桥

桥梁结构的美学设计斜拉桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计斜拉桥斜拉桥

阳刚之气

三跨分割1：2：1，否则角度不等

梁高与中跨之比 1/80 ~ 1/300塔高与中跨之比 ¼ ~ 1/7

桥梁结构的美学设计斜拉桥：塔、索、梁构图

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计斜拉桥：塔、索、梁构图斜拉桥：塔、索、梁构图

桥梁结构的美学设计斜拉桥：主梁

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计斜拉桥：主梁斜拉桥：主梁

桥梁结构的美学设计斜拉桥：主塔

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计斜拉桥：主塔斜拉桥：主塔

桥梁结构的美学设计斜拉桥：拉索

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计斜拉桥：拉索斜拉桥：拉索

放射形

平行形

扇形

混合形

星形

12

桥梁结构的美学设计悬索桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥悬索桥

起源于中国、发展于美国、变革于英国，活跃于日本和欧洲

桥梁结构的美学设计悬索桥

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥悬索桥

梁垂跨比1/9 ~ 1/12，边跨小于主跨的一半

为满足横向稳定和抗风，桥面宽与跨度比小于1/30 ~ 1/50

桥面箱梁加劲

桥塔的形式

抛物线形主缆和吊索

锚碇的抗侧力

桥梁结构的美学设计悬索桥：桥梁整体形态

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥：桥梁整体形态悬索桥：桥梁整体形态

日本明石海峡大桥，主跨1991米

桥梁结构的美学设计悬索桥：桥面

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥：桥面悬索桥：桥面

香港青马大桥箱梁

桥梁结构的美学设计悬索桥：桥塔

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥：桥塔悬索桥：桥塔

桁架式 刚架式 混合式

桥梁结构的美学设计悬索桥：主缆和吊索

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥：主缆和吊索悬索桥：主缆和吊索

13

桥梁结构的美学设计悬索桥：主缆和吊索

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥：主缆和吊索悬索桥：主缆和吊索

桥梁结构的美学设计悬索桥:锚碇

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计悬索桥悬索桥::锚碇锚碇

桥梁结构的美学设计力与美的协调就是全部！

桥梁结构的美学设计桥梁结构的美学设计力与美的协调就是全部！力与美的协调就是全部！ 建一座什么样子

的桥梁结构呢？怎样才能建一座标志性的桥梁结

构呢？