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功能結(jié)構(gòu)形式的完美融合論文
論文摘要：法國建筑師、工程師MarcMimram在天津直沽橋的設(shè)計(jì)中，將其交通功能、橋梁結(jié)構(gòu)與形式有機(jī)地結(jié)合起來，充分考慮自然景觀因素和城市的發(fā)展，處處體現(xiàn)出對環(huán)境的尊重和對人的關(guān)懷。
論文關(guān)鍵詞：直沽橋；功能；結(jié)構(gòu)；形式；MarcMimram
在位于天津市中心城區(qū)的海河段上，法國建筑師、工程師MarcMimram和他事務(wù)所的同事以及中國的合作伙伴（天津城建設(shè)計(jì)研究院）在20xx年設(shè)計(jì)了一座公路橋——直沽橋，連接河?xùn)|區(qū)大直沽西路和河西區(qū)奉化道。20xx年，直沽橋已建成通車，它輕盈地越過海河，風(fēng)姿綽約，靜靜地注視著城市生活的變遷，詮釋著現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念。
主設(shè)計(jì)師MarcMimram先生是歐洲著名的建筑師和結(jié)構(gòu)工程師。他畢業(yè)于法國國立路橋?qū)W院，獲數(shù)學(xué)碩士學(xué)位，他具有法國國家建筑師資格，同時(shí)還擁有伯克利加州大學(xué)土木工程碩士學(xué)位和哲學(xué)碩士學(xué)位。MarcMimram先生曾執(zhí)教于法國路橋?qū)W院、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院，以及美國普林斯頓大學(xué)，現(xiàn)在在Marne-La-Valleé建筑學(xué)院任教授。多學(xué)科的教育背景，促使MarcMimram在設(shè)計(jì)中融合各種理念，綜合地考慮各方面因素，創(chuàng)作出諸多建筑精品，獲得了建筑設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)方面的許多獎(jiǎng)項(xiàng)。其主要設(shè)計(jì)作品有：巴黎塞納河Solferino人行天橋、法德邊境連接斯特拉斯堡和科爾的人行天橋、Belfort公路橋、Figeac人行天橋、圖盧茲PSO人行天橋、巴黎A5高速公路Eprunes收費(fèi)站和Courneuve市的A86高速公路上的Palmer燈塔等構(gòu)筑物，以及EsnilAmelot游泳、滑冰、保齡娛樂綜合體，巴黎（19區(qū)）Pailleron游泳�；C合體、LesULIS水上活動(dòng)中心和Viry-Chatillon游泳館等建筑物。
他的設(shè)計(jì)風(fēng)格是：將工程結(jié)構(gòu)與建筑美學(xué)完美結(jié)合；將建筑工程融入自然環(huán)境；建筑物或構(gòu)筑物外形簡潔、線條流暢、構(gòu)件纖細(xì)、結(jié)構(gòu)合理、用材經(jīng)濟(jì)；去除多余的裝飾物，但所有的構(gòu)件都簡潔美觀。在直沽橋的設(shè)計(jì)中，MarcMimram強(qiáng)調(diào)橋梁與城市環(huán)境的協(xié)調(diào)，以優(yōu)雅的造型表達(dá)內(nèi)在的受力關(guān)系，在滿足交通功能需求的同時(shí)體現(xiàn)人文關(guān)懷，注重技術(shù)創(chuàng)新，充分展示技術(shù)理性所能呈現(xiàn)的邏輯美，堪稱工程杰作和藝術(shù)精品。
一、城市環(huán)境與橋梁
審視天津直沽橋所在地區(qū)的歷史文脈和自然條件，結(jié)合當(dāng)今城市化的背景，設(shè)計(jì)師找到了以下兩個(gè)創(chuàng)作基點(diǎn)：其一是該項(xiàng)目將成為天津市城市高速發(fā)展的標(biāo)志；其二是項(xiàng)目周邊沿岸區(qū)域的改造將作為此方案需要考慮的一個(gè)重要方面。
Mimram在設(shè)計(jì)之初提出：“希望通過直沽橋的設(shè)計(jì)，提供一個(gè)重新審視海河，并將其改變成優(yōu)美的城市花園的機(jī)會(huì)�！彼谥鳂蚰蟼�(cè)附加步行橋與花園連接，希望回饋給這座城市一個(gè)與橋梁融為一體的、優(yōu)美的濱水空間——富于活力的道路、橋梁形成的交通軸和充滿自然野趣的帶狀花園，將海河的自然美景傳遞到城市的商業(yè)、居住和文化空間當(dāng)中。
正如他在巴黎Solferino人行橋中所表現(xiàn)出來的對于橋梁與河流關(guān)系的關(guān)注，[1]在直沽橋的設(shè)計(jì)中，Mimram也希望橋梁盡可能地接近河流，甚至成為海河不可分割的一部分。
二、機(jī)動(dòng)車與行人
雖然直沽橋是中心城區(qū)快速路系統(tǒng)中的重點(diǎn)工程，但Mimram在設(shè)計(jì)中不單單考慮機(jī)動(dòng)車的通行功能，而更多地出于對城市界面的考慮，賦予它人性化的尺度。該橋自東向西，由三組拱組成：第一組跨過城市主要道路。它使得這條道路與城市保持在同一平面上，從而避免引橋斜坡對地形連續(xù)性的破壞；第二組拱是橋梁跨越海河的主體部分，它是由多個(gè)交叉的輕型構(gòu)件組成，非常輕盈，而且視線可以透過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體觀賞天空和河岸的景色；第三組拱是進(jìn)入城市中心區(qū)的標(biāo)志，也是這個(gè)序列的最后一個(gè)空間。
直沽橋設(shè)計(jì)中處處體現(xiàn)了對行人的關(guān)懷：在兩岸保持步行道路的連續(xù)性，避免機(jī)動(dòng)車道對其產(chǎn)生哪怕只是視覺上的干擾；在主橋南側(cè)設(shè)置形式新穎獨(dú)特的、與機(jī)動(dòng)車道隔離開來的步行橋，使行人得以舒適地欣賞到海河兩岸的景觀；行人能夠很方便地選擇不同路線從海河的一端達(dá)到另一端；在北側(cè)的非機(jī)動(dòng)車道適當(dāng)加寬，以便創(chuàng)造一個(gè)可供行人駐足、休息、觀賞海河景色的空間。
三、結(jié)構(gòu)與形式
“我覺得應(yīng)該把建造的概念放在設(shè)計(jì)方案的核心地位，”Mimram認(rèn)為，“它不是在方案設(shè)計(jì)后推導(dǎo)出來的，而是作為構(gòu)思過程的一部分，先于設(shè)計(jì)方案存在的�！保�2］在他看來，一個(gè)設(shè)計(jì)方案的實(shí)施是設(shè)計(jì)靈感與結(jié)構(gòu)及建造可能性之間反復(fù)角力的結(jié)果。
在MarcMimram的作品里經(jīng)常會(huì)運(yùn)用剝離、分解、重構(gòu)等手法，表達(dá)出結(jié)構(gòu)受力狀況和功能的內(nèi)在關(guān)系的復(fù)雜性。［3］他就是這樣把直沽橋分為三部分，使其外形完全順應(yīng)彎矩圖的要求；將機(jī)動(dòng)車道與人行道分離，使其形式更符合各自受力特點(diǎn)，同時(shí)也可以減小噪聲對行人的干擾；在同跨的三道拱之間設(shè)置花瓣形的風(fēng)撐連接，既加強(qiáng)拱結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定，又起到照明及裝飾作用。
直沽橋的結(jié)構(gòu)形式具有多重目的，它在滿足交通功能的同時(shí)還提供了休閑、觀光的空間，同時(shí)，這個(gè)結(jié)構(gòu)形式本身也獨(dú)具魅力，它可以映射出一年四季的光線變化，隨著太陽的移動(dòng)，其結(jié)構(gòu)形式將呈現(xiàn)不同的景觀；設(shè)計(jì)師在鋼拱架之間鑲嵌了75個(gè)花瓣，他們大小不一，其連接方式、曲度和方向均有所不同，應(yīng)力的傳導(dǎo)方向與人行道的曲度契合，使得橋體、光線與河道融為一體；另外，設(shè)計(jì)師還希望直沽橋成為夜間的城市地標(biāo)：通過人工照明的方式，使這些花瓣形的構(gòu)件發(fā)亮，使整座橋變成一道發(fā)光的弧線跨越海河，形成一座美麗、明亮的巨型城市雕塑。
四、技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)施可能性
直沽橋下部結(jié)構(gòu)采用混凝土橋墩、橋臺、承臺及鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；橋面系由橫縱梁和橋面鋼板組成，采用正交異性板體系，將車道荷載通過橫梁、縱梁及吊桿，最終傳遞給拱；在中墩設(shè)置斜撐桿及拉桿作為消減部分水平力的構(gòu)造。
橋梁跨徑布置為56+138+56米，全長250米。主跨拱最高為32.5米，一跨跨越海河，河道內(nèi)不設(shè)墩，兩側(cè)邊跨最高為20米，分別跨越海河?xùn)|路及海河西路。橋梁上部結(jié)構(gòu)主體為三跨連續(xù)中承式無推力拱，每跨拱由三道獨(dú)立的拱組成，每個(gè)獨(dú)立的拱又由三條箱形鋼拱組成，箱形鋼拱為三維曲線造型，而且箱頂板又呈弧形；箱形鋼梁之間由幾何形狀各異的金屬葉狀連接片連接，同時(shí)可以限制局部翹曲。
由纖細(xì)的鋼拱架組成的輕盈、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式通過以下兩種先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)：基于三維結(jié)構(gòu)計(jì)算程序強(qiáng)大的分析能力；基于計(jì)算機(jī)輔助程序支持的鋼鐵構(gòu)件切割與焊接的精確定位系統(tǒng)。此拱架的剛性類似于普通的二維結(jié)構(gòu)形式，但其外觀看上去卻更加通透。
在技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，Mimram在設(shè)計(jì)中也同樣注重方案實(shí)施的可行性�！氨M管設(shè)計(jì)奉化橋上花瓣的形狀靠的是計(jì)算機(jī)的精確計(jì)算，但是建造過程卻完全依賴于傳統(tǒng)的鑄模方式。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助施工的發(fā)展，設(shè)計(jì)者對工程開始出現(xiàn)一種想要完全掌控的心理。但是米姆拉姆很重視、尊重他的合作者（從大承包商到樸實(shí)的建筑工人）的經(jīng)驗(yàn)和才能，因此他的作品中就很少有那種目空一切的自負(fù)�！盵4]他在中國的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，盡力擺正自己的位置，努力適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)力水平和建造條件，獨(dú)運(yùn)匠心，在當(dāng)?shù)乜蓪?shí)施的條件下（如加工工藝、施工組織、造價(jià)等因素），引入先進(jìn)理念和新的技術(shù)手段。
“在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和科技日新月異的今天，新材料、新技術(shù)的出現(xiàn)不僅極大地豐富了人們的物質(zhì)生活，更為人們追求心靈上的美感和享受提供了更廣闊的空間和前景。對于普通人的生活來說，物質(zhì)帶來的已經(jīng)不再是過去單一使用需要的滿足，更多地上升為一種對精神層面的追求和欣賞來催化生活，自我超越。作為人類活動(dòng)的重要物質(zhì)載體之一的建（構(gòu)）筑物，更是責(zé)無旁貸地肩負(fù)著這種重要的使命。作為凝固史書的城市建筑，不僅僅記錄著那個(gè)時(shí)代的人們的生活方式，更展示著建設(shè)者的風(fēng)貌、人們的生活品位和質(zhì)量、城市未來的希望和機(jī)遇。因此，我們相信橋梁在城市生活中具有同樣的使命�！盵5]
在直沽橋的創(chuàng)作中，Mimram先生在結(jié)構(gòu)工程師、建筑師和橋梁設(shè)計(jì)專家的角色之間不斷轉(zhuǎn)換，打破了建筑技術(shù)研究與藝術(shù)創(chuàng)作之間的壁壘，以他獨(dú)到的、融合的設(shè)計(jì)方法，為海河添加了一道絢麗的彩虹——美麗而不張揚(yáng)，獨(dú)特而不唐突，自信而內(nèi)斂地徜徉在天津這座古老而又蘊(yùn)含著無窮活力的城市的藍(lán)天白云之下。
注釋：
[1]F.Fromonot,MarcMimram，PasserelleSolférino,巴黎,巴塞爾,柏林,波士頓:Birkhuser,2001：處理好構(gòu)筑物與河流的關(guān)系，以及用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)手法表現(xiàn)即是SOLFERINO橋的設(shè)計(jì)創(chuàng)意的源泉。正因如此，完成了的作品體現(xiàn)了一種橋與塞納河的接近感，甚至是一種親密感。
[2]M.Mimram,"L’Architecture:unartdelatransformation",1998年左右建筑學(xué)教授考核時(shí)的陳詞。
[3][4]Atony,PICON,HYBRIFD,巴黎,20xx。
[5]MarcMimram,“150名中國建筑師在法國”總統(tǒng)獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目交流論壇上的演講,同濟(jì)大學(xué),2005.5。
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