桥梁结构力与美的体现 桥梁美的认识  桥梁美的创造  桥梁美的评价  桥梁美学:环球展望  桥梁和桥梁所在地的统一 Bridge/place integration  关联设计 Contextual design   相互关联  Context 结构上的表现形式 Structurally expressive form 同时存在的目标  Simultaneity 桥梁美学准则 Bridge－Aesthetics Guidelines 局限 Limitations 抽象 Abstractions 桥梁和桥梁所在地的统一  关联设计  结构上的表现形式  同时存在的目标  同时存在的目标(续)  桥梁美学准则  抽象 塔和桥——结构工程的新艺术  戴维·P·比林顿  David P. Billington  《塔和桥——结构工程的新艺术》                  The Tower and The Bridge           —The New Art of Structural Engineering 结构艺术的思想  结构艺术的特点  结构艺术与建筑艺术的区别体现在尺寸、用途和形式的差别。和建筑艺术相比，结构艺术的特点包括：  尺寸相当大，需要进行工程设计； 用途相当简单； 形式本身的设计是为了控制应力，而非创造空间。  桥梁美学的三个“神话”  加拿大多伦多大学 Paul Gauvreau   桥梁美学的三个“神话”       THE THREE MYTHS OF BRIDGE AESTHETICS    形式从属于功能 Form Follows Function ,   公众总是对的   The Customer Is Always Right ，  建筑师会更好的完成工作 Architects Do It Better. “形式从属于功能 ”  源起：          “形式从属于功能 ”源于美国建筑师Louis Sullivan的个人美学观点，他在美国摩天大楼形式发展的进程中有重要的影响。        他认为建筑的每一个视觉造型单元都必须是某一功能的一致体现。 桥梁美学中的普遍认识：        良好的结构性能、便宜的工程造价就足以体现视觉上的美感。 Paul Gauvreau的认识：        桥梁应该是功能明显的，但功能无法决定桥梁的形式。结构性能和经济性本身毫无美学意义，在天才的设计师手中效率和经济的原则有助于创造和提炼视觉形式，因为如果不这样的话，再好的视觉形式也有可能被搁置、弃用。    “公众总是对的 ”  “建筑师会更好的完成工作” 标志性桥梁：  “形式从属于功能”的例外 业主们往往不惜重金打造标志性桥梁并且指定建筑师在桥梁造型上起主导作用。     建筑师与桥梁工程师 建筑师布置抽象的、符号化的视觉形象，他们很少能够游刃有余的处理对对荷载和平衡明确的、有意义的视觉表达 。往往会为了富有表现力的视觉形象，而使力流迂回曲折， “走错了路”。  工程师们对桥梁美学的职业理解局限于“功能决定形式”的思想，以及由此产生的众多毫无光泽的桥梁结构，使得人们更倾向于寻求建筑师的帮助。       建筑师与桥梁工程师的关系    桥梁工程师、建筑师应通力合作。     桥梁工程师在桥梁的设计建造过程中应起主导作用。     起主导作用的桥梁工程师应具备一定的艺术和美学素养，       并能对建筑师的意见采取积极的配合的态度。  桥梁美的创造  桥梁造形  心理引诱力 、静态的动势 、造型三要素  外形表现方法 、美学规则 、力学性能的表现  桥梁景观  环境与环境调查 、桥梁与环境的关系 、视点与视点场  桥梁造型和景观设计的实践  表现手法  各种桥梁形式的静力特点和造型格调、高速公路跨线桥的造型研究  具有代表性的桥梁   桥梁造型三要素 ——形、色、质 形的构成  形的构成要素      平面构成 ：点、线、面     立体构成 ：线材，板材、块材 形的构成法则      组合构成法、切割构成法  视错觉 （错视） 造型单元及造型单元的组合  桥梁造型单元设计法  确定了几类基本的造型单元，桥梁结构的各个组成构件就可以以这些基本造型单元为模板，按具体的结构要求进行尺度、比例的变化，并最终构成桥梁结构整体。  桥梁整体造型设计法  整体造型设计法更加强调的是桥梁形式的整体性。在这里，各构件的功能性得到一定的弱化，相互之间没有明显的区分。  色彩构成 与 材料构成 色彩构成  光源色与物体色 色别、明度、饱和度 蒙塞尔色系、奥斯特瓦德色系、日本色研所色系 配色的有调和与对比 材料构成 质感设计的基本法则： 配比原则 主从原则 适合原则  外形表现方法  轻巧感  形： 提高重心可取得轻巧的造型效果 色： 应用明度高的色彩(轻感色)  质： 采用细密、光泽的表面   稳定感        包括结构上的“实际稳定”和外观上的“视觉稳定”  形： 重心下降法、扩大支撑面 色： 深(重)色彩  质： 表面粗糙、无光泽、具有较大的量感的材料  运动感   斜直线、弯曲线 造型的美学规则  比例与尺度 对称与均衡 稳定与轻巧 节奏与韵律 统一与变化 对比与调和 过渡与呼应 主从与重点 比拟与联想 单纯与和谐  力学性能的表现  利用拓扑分析优化桥梁造型   主梁和桥塔的气动选型和造型设计的结合   曲线梁在梁、拱、斜拉和悬索四种体系中的应用 利用拓扑分析优化桥梁造型 拓扑优化的目的就是在单独荷载或多个荷载的作用下，寻求对材料的最佳使用方式，即造型的优化（shape optimization or layout optimization）。对材料的最充分使用在拓扑优化中，代表的是最大刚度的设计。  下图是一个V＝60的例子，其中图a表示载荷和边界条件，图b则以密度云图形式绘制的拓扑结果。   环境与环境调查  心理学上一般将环境分为三类： 自然环境    如峡谷、江河、平原、海湾等  社会环境    如田原、工厂、码头等  文化环境    如文教区、宗教区      环境调查的内容包括地形地势、环境色彩构成以及地区自然和人文环境等。调查结果的汇总和整理将成为后续展开设计的重要依据。  桥梁与环境的关系   桥梁与环境相结合的三种方法：  消去法，隐蔽桥梁的存在   融合法，使桥梁和环境按基本相同的格调融合   强调法，强调突出桥梁的存在   视点与视点场  桥梁的形态随着观察方向的不同，会呈现各种不同的外形。          视点是“观”的出发点，视点场是“观”的范围。  对于不同位置和性质的视点，有景观的如下分类：  根据水平视角及视距，景观分为远景、中景、近景和可触摸景。 根据视点位置的高低可分为仰视景观，平视景观和俯视景观。  另外根据视点行为的性质可分为静态景观和动态景观。   桥梁造型和景观设计的表现手法 素描图、渲染图   模型   计算机效果图、模拟动画 、虚拟现实技术   桥梁参数化三维造型  设计概念的提出与展开           设计概念回答的是这样一个问题，即：要设计一个什么样的桥。它是设计过程中的中心思想、是基调。其后每一步具体设计都应围绕这个主题，而不能随意发挥。设计概念的建立和丰富必须是在对环境情况和结构性能的准确把握的基础上，同时融入设计师创造性的劳动。  桥梁形式的静力

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