杭州湾跨海大桥风障造型美学思考.pdf

45．杭州湾跨海大桥风障造型关学思考 罗晓瑜 陈艾荣 王达磊 (同济大学土木工程防灾国家重点实验室) 摘 要：本文在综合分析国内外现有桥梁设计方案中的风障结构型式及造型特点的基础上， 结合杭州湾跨海大桥风障的结构、技术设计。从美学角度阐述了形态要素、色彩要素及材质要素的 特点及其在视觉上的作用．并根据这些要素特点进行该桥风障的造型设计。 关键词：杭州湾跨海大桥风障形态要素 色彩要素材质要素 1 引言 杭州湾跨海大桥是国道主干线——同三线跨越杭州湾的便捷通道。大桥北起嘉兴市海盐 郑家埭，跨越宽阔的杭州湾海域后止于宁波市慈溪水路湾，全长36km，建成后将成为世界最 长的跨海大桥。 已有研究表明：杭州湾跨海大桥桥位处常遇大风天气，为保证桥梁车辆通行安全及运营效 率，在该桥设置风障是有必要的。 相关的科学及技术问题，课题组已通过调研、风洞实验、数值仿真分析、结构设计和风险评 估等方法进行了系列研究。 风障造型会直接影响到桥梁行车视觉的美感，也会影响驾驶员行驶中的驾驶心理，所以在 风障造型方面也进行了相应的调查、研究。本文就杭州湾跨海大桥风障造型方面提出了一些 看法及观点。 2大跨桥梁风藩结构型式调研 近20年来，大桥风障研究逐渐被关注，很多桥梁都采用了风障这一降低桥面行车侧向风 Severn 速的有效工程措施，其中英国赛文桥(SevernSuspensionBridge)和赛文二桥(Second 360 Cable—StayedBridge)都是成功的实例，香港青马大桥在桥塔附近部分安装了风障，法国的 Millau Viaduct也是在全桥都安装了风障。考虑了每座桥梁自身的特点而采用的风障形式和 设置有所不同，故而对其分别进行阐述。 2．1赛文桥风障设置 赛文桥(悬索桥)和赛文二桥(斜拉桥)是跨越赛文河连接英格兰与威尔士的重要路上通 道。赛文桥是一座主跨1597m的悬索桥，于1966年9月8日投入使用；赛文二桥是一座主跨 为408m的斜拉桥，自1996年6月5Ft开始运营。 赛文桥(悬索桥)在桥塔附近安装了竖式的局部风障(图1)，有效地改善了桥塔处桥面行 车的风环境，提高了行车安全性。赛文二桥(斜拉桥)则在全桥5km的范围内都设置了横竖相 间的格构式风障(风障高3m、透风率为50％，图2)，以此来改善行车风环境。 图1 箦文桥风障及局部放大图 a)设置了局部风障的赛文桥；b)赛文桥桥塔处局部风障放大图 由图1可以看出赛文桥桥塔处的局部风障设计照顾到了美学上的要求，风障的色彩与桥 塔一致，风障结构与高度的渐变也满足了抗风的需求。 赛文二桥的全桥风障采用直面设计，色彩上运用清爽的绿色，但采用了不透明的设计，因 此在视觉上带来一定的阻塞感。 2．2青马大桥风障设置 Ma 青马大桥(TsingBridge)自1997年5月开放通车以来，成为连接大屿山香港国际机场及 市区的新干线，不单是香港一个主要的建筑标志，更以其1377m的主跨成为全球最长的公铁两用 悬索桥。为改善桥面行车风环境，该桥在其桥塔处的公路桥面部分安装了平行的斜式局部风障 (图3)。由图3可以看出，该风障的设计仅仅满足于结构的需要，造型上并未有特别之处。 图2赛文二桥全桥风障 图3青马大桥局部风障 361 Millau 2．3 Viaduct风障设置 Millau 上的重要组成部分。该桥是目前世界上最高的公路桥，其采用的是典型的高桥墩型式。最高的桥 墩达341m，稍高于埃菲尔铁塔，比帝国大厦仅矮40m，该桥已于2004年12月16日正式通车。 Millau Viaduct桥面位置与谷底处距离较大，导致桥面位置常遇风速很高的情况，为保证桥面 行车安全，该桥在桥面防撞护栏两侧设置了全桥风障，桥面系横向布置如图4。该桥风障虽然高达