构筑第二重山水——城市桥梁美学与结构的融合：从理念到实践

城市，作为人类社会与经济活动的核心集聚地，其发展深受地理环境、历史文化与经济发展等多种因素的共同作用。桥梁，宛如城市脉络中的灵动纽带，不仅承担着确保交通顺畅的关键职责，更是技术与艺术融合的杰出成果，承载着城市的美学追求与深厚文化底蕴，成为展现城市独特风貌与文化内涵的重要标志性象征。据国际桥梁与结构工程协会（IABSE）的统计，全球超过 60% 的地标性建筑为桥梁，这一数据充分彰显了桥梁在城市乃至全球建筑领域的重要地位与广泛影响力。

一座成功的桥梁设计，应当巧妙且自然地融入周边环境，精准地体现出所在城市的特色与历史文化脉络，进而成为城市对外展示的一张亮丽名片，为城市增添独树一帜的魅力与吸引力。美学与结构的有机融合，无疑是桥梁设计领域的核心关键问题。桥梁受其根本属性要求，必须以安全性和稳定性为基石，确保能够满足的自然条件考验以及适当超前的交通荷载压力；而在美学设计方面，则需聚焦于对桥梁形式美与意境美的精心营造，使其与周围环境达成高度和谐统一，从而为人们带来赏心悦目的视觉享受与心灵触动。这种深度融合对设计师提出了极高的要求，不仅需要其具备扎实深厚的工程技术功底，更要拥有丰富多元的艺术素养和敏锐独到的审美眼光。

本文旨在深入剖析城市桥梁美学与结构之间的内在紧密关系，系统地探讨在确保结构安全这一根本前提下，如何巧妙实现桥梁的美学价值最大化。通过对一系列典型案例的详细分析以及基于实践经验的深入思考，本文创新性地提出了城市桥梁设计过程中应当遵循的一系列原则与科学方法，以期为城市桥梁的设计与建设工作提供坚实有力的理论支撑和切实可行的实践指导。

城市桥梁的美学与结构关系

桥梁的美学与结构之间存在着千丝万缕、错综复杂的相互依存关系。

一方面，在结构设计层面，其合理性是桥梁能够安全、稳定运行的根本基础，任何美学设计构想都必须牢牢建立在结构安全这一不容撼动的前提之上。倘若为了追求极致的美学效果而忽视结构的科学性与稳固性，那么桥梁在面对自然力的侵蚀与交通荷载的重压时，极有可能陷入安全隐患的困境，甚至引发严重的安全事故，危及公众生命财产安全。

另一方面，美学设计在桥梁建设中同样发挥着不可或缺的重要作用，它能够显著提升桥梁的景观价值，赋予桥梁独特的艺术魅力与文化气质，使其脱颖而出成为城市的标志性建筑，成为城市形象的重要代言。一个卓越的桥梁设计，其美学价值绝非仅仅体现在外观形态的优美与独特上，更体现在与周边环境的高度和谐共生与有机融合之中。桥梁应与周边的自然景观、建筑风格及文化氛围相互呼应、相得益彰，共同构建一个有机统一的整体环境。

例如，当桥梁位于山水相依的自然景区附近时，其设计可充分借鉴自然山水的曲线与韵律，采用柔和流畅的线条、自然质朴的材质以及与周边环境相协调的色彩，使桥梁仿佛是从自然景观中自然生长出来一般，实现与自然环境的无缝对接；而在历史文化氛围浓厚的区域，桥梁则可汲取当地传统建筑的造型元素、装饰风格与工艺技法，通过建筑形式、雕刻图案及装饰细节等方面的精心设计，与周边历史建筑形成和谐统一的建筑群落，共同诉说城市的历史文化故事。

城市桥梁设计的多方面需求

满足城市规划需求

城市桥梁的设计应与城市规划紧密结合，考虑其在城市交通网络中的位置和功能。桥梁的布局和形式应与周边的道路、建筑和自然环境相协调，避免对城市景观和生态环境造成负面影响。

例如，在城市核心区域，桥梁设计应注重与周边建筑的融合，体现城市的现代感和国际化形象；而在历史文化区域，则应注重保护和延续当地的历史文化风貌。此外，桥梁的设计还应考虑城市的未来发展需求，具有一定的前瞻性和适应性。随着城市的发展，交通流量可能会发生变化，桥梁需要能够适应这些变化，保持其功能性和安全性。

延续城市的文化脉络

每一座城市都拥有其独特而珍贵的历史文化背景，这是城市的灵魂所在，也是城市区别于其他城市的核心标识。桥梁设计作为城市建设的重要环节，应当充分尊重与珍视这些历史文化资源，通过精心的设计语言与恰当的材料选择，将城市的文化内涵生动地体现出来。例如，一些城市可能会选择在桥梁上雕刻当地的标志性图案或符号，或者采用与当地传统建筑风格相呼应的设计元素。通过这种方式，桥梁不仅成为交通设施，更成为城市文化的传播者和承载者。同时，桥梁的设计也可以反映城市的精神风貌和价值观，成为城市文化的重要组成部分。

满足公众对美好城市

生活的向往

桥梁作为城市公共空间的重要组成部分，其设计必须充分考虑公众的需求与感受。在现代社会，市民对桥梁的期望已不仅仅局限于其基本的交通功能，对于桥梁的美学价值与使用功能也提出了更高的要求。因此桥梁设计应注重人性化设计，提供舒适的通行体验和良好的景观视野。

例如，人行桥应考虑设置宽敞的人行道、无障碍设施和休息区，同时提供安全的通行环境。此外，桥梁的设计还可以考虑增加一些互动性和趣味性元素，如灯光秀、艺术装置等，提升公众的参与感和体验感。

桥梁的稀缺性与可持续性

桥梁作为一种具有独特属性的基础设施，在城市建设中具有明显的稀缺性特征。一旦建成，其使用寿命通常可达百年以上，这就要求我们在桥梁设计阶段必须秉持高度的责任感与前瞻性思维，确保设计方案具有可持续性，在百年历史内能够为城市增彩。在设计过程中，应充分考虑桥梁的使用寿命、维护成本和环境影响，选择合适的材料和技术，确保桥梁在长期使用中的安全性和稳定性。同时，桥梁的设计还应结合城市发展趋势，与城市区域能够协调发展，避免因设计短视而导致桥梁因功能或景观达不到要求而被拆除等不良现象。

城市桥梁美学设计的原则

因地制宜 因势利导

桥梁设计应充分考虑其所处的地理环境和城市规划要求。不同地区的自然条件、历史文化背景和经济发展水平各不相同，桥梁的美学设计应与周边环境相协调，避免出现与环境格格不入的情况。例如，在历史文化名城中，桥梁设计应融入当地的历史文化元素；在现代都市中，桥梁则可以采用更具现代感的设计风格。同时，桥梁的设计还应考虑当地的气候条件和自然灾害情况，采取相应的防护措施，确保桥梁的安全性和耐久性。

以人为本

桥梁是为人服务的，所以桥梁设计应充分考虑使用者的需求，包括行人和车辆的通行安全、舒适性以及视觉体验。例如，在人行桥设计中，应注重桥面的宽度、坡度和无障碍设计，同时提供良好的景观视野；在车行桥设计中，则需要考虑行车的平稳性和安全性。此外，桥梁的设计还应考虑不同人群的需求，如老幼、残障人士等，提供相应的设施和服务，确保桥梁的可达性和包容性。

景观度分级

在城市桥梁的规划与设计进程中，桥梁所处的区域位置和承担的功能是界定其景观需求等级的关键要素。当我们聚焦于城市的核心地带，诸如繁华的商业中心以及庄重的行政中心，这些区域的桥梁宛如城市的名片，承载着彰显城市形象与特色的重任，故而对景观的要求达到了极高的水准。它们需要在设计上独出心裁，运用极富创意的造型、精妙绝伦的线条组合以及和谐悦目的色彩搭配，来契合城市的整体风貌与文化氛围，成为吸引众人目光的标志性景观。

城市副中心或各类区域功能中心的桥梁，同样在区域发展中占据重要地位，其景观要求虽较核心区域略逊一筹，但也相对较高。这类桥梁的设计需与所在区域的功能属性紧密相连，在满足交通功能的同时，通过适度的艺术加工和特色塑造，为区域增添独特的魅力与活力，成为区域内的视觉焦点和空间亮点。

而在城市的一般区域，桥梁的主要任务是保障交通的顺畅与高效，景观要求相对较低。在此情况下，设计应秉持简洁实用的原则，着重优化结构布局，提升功能性和经济性，确保在合理控制成本的前提下，满足基本的通行需求。

借助对桥梁景观度的科学分级，能够实现设计资源的精准配置，有效规避过度设计造成的资源浪费或设计不足引发的功能缺陷。对于景观需求高的桥梁，设计师得以放开手脚，运用先进理念和前沿技术，打造出精致的杰作；对于景观要求较低的桥梁，则能做到有的放矢，在满足实用功能的基础上，适度融入简洁美观的元素，实现资源利用的最大化与设计效果的最优化。

城市桥梁美学与结构融合的案例分析

廊坊临空片区斜拉桥

低空照明展现优美曲线

廊坊临空片区斜拉桥位于大兴机场附近，是一座具有较高景观要求的桥梁。该桥采用双塔斜拉桥结构，塔高100m，寓意“两个100年”的愿景。桥塔采用流线形设计，不仅具有装饰性，还考虑了风工程的需要。通过在塔身中间设置镂空，在确保了框架膜结构风荷载下的稳定性，同时，阳光在镂空投射下，在桥面营造出良好的景观艺术效果。该桥的设计在满足结构功能的基础上，通过装饰性设计提升了桥梁的景观价值，成为当地的标志性建筑。该桥的夜景效果也非常出色，通过精心布置的LED低空照明及拉索泛光照明，展现了桥梁的优美曲线和独特造型，成为城市夜景的重要组成部分。

图1 临空大桥效果图

图2 临空大桥实景图

图3 临空大桥框架膜镂空示意图

天津海河奉化桥

景观与结构相融合

奉化桥是一座三跨中承式无推力拱桥。每跨设置三道拱组，中间拱组位于两侧行车道之间，侧面拱组位于行车道与景观步道或人行道之间。每道拱组由三条箱型钢拱肋组成，钢拱肋为三维曲线造型，每个拱肋的高度仅为55cm，却能撑起138m的跨度。三道钢拱肋设置拱间连系并通过FRP外包形成花瓣形状，在白天光影变化及夜间灯光漫反射等光线作用下，营造出花瓣造型效果。该桥还有一个理念创新，就是以人为本，通过考虑不同的行人出行需求，桥梁两侧人行道一侧是连通两岸沿河路，中间设置堤岸楼梯，另一侧连通两岸景观绿化公园，从而实现了人行系统的微型全互通。该桥设计充分考虑了结构的合理性和景观的美感，通过优化结构形式和细节设计，实现了景观效果与结构设计完美融合，成为城市桥梁设计的典范。

图4 奉化桥

广东惠阳半岛桥

“形”与“实”完美契合

惠阳半岛桥是惠阳城市形象的重要标志之一，设计方案来源于惠阳——吉他之都的灵感，是一座具有较高景观要求的桥梁。该桥采用中承式现代空间立体曲面拱桥结构，四道洁白的流线型拱圈空间曲面变化顺畅飘逸，造型精致且富于变化，表达了祥云之形、圆融之意，使桥梁在视觉上极具动感，充分体现湾区的现代时尚。半岛桥的设计充分体现了桥梁的地域特色和文化内涵，将半岛桥与毗邻体育会展中心有机融合，形成一个“吉他”构型，“形”与“实”完美契合，寓意深远。犹如镶嵌在淡水河上一颗璀璨的明珠，标识性极强。

图5 半岛桥效果图

图6 半岛桥实景图

天津滨海新区开启桥

颇具心思的细节

天津滨海新区开启桥是一座具有实用性和景观性的桥梁。该桥采用开启桥结构，通过在桥墩中间设置支撑点，降低了桥面的高度，配合转动轴后的配重，极大降低了开启系统负荷，也从直观上给交通参与者一个稳重但轻巧的感受，使其更加符合景观需求。开启桥方案在充分考虑桥梁的使用功能的同时，通过若干细节设计，如：灯光、色彩、桥墩防撞等，提升了桥梁的美观效果。该桥将以其精巧的开启系统、轻盈的桥面结构、颇具心思的细节设计成为当地又一标志性工程。

图7 开启桥效果图

通过以上案例可以看出，城市桥梁的设计不仅要满足结构安全的要求，还要体现城市的美学价值和文化内涵。在设计过程中，应注重以下几点：一是结构与美学的融合，通过优化结构形式和细节设计，提升桥梁的美学效果；二是因地制宜，因势利导，充分考虑桥梁所处的地理环境和城市人文等要求；三是以人为本，充分考虑使用者的需求，提供舒适的通行体验和良好的景观视野；四是景观度分级，根据桥梁所处的区域和功能，合理分配设计资源，避免过度设计或设计不足。

城市桥梁的美学与结构设计是一个复杂的系统工程，需要综合考虑多方面因素。通过合理的设计原则和方法，可以在满足结构安全的前提下，实现桥梁的美学价值。通过不断探索和实践，我们可以设计出更多优秀的城市桥梁，为城市的发展和人们的生活增添更多的色彩。

本文刊载 / 《桥梁》杂志

2025年 第2期 总第124期

作者 / 张振学

作者单位 / 天津城建设计院

编辑 / 陈晨

美编 / 赵雯

审校 / 李天颖 王硕 廖玲

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