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奥地利新地标林茨大桥,桥梁的结构计算|Marc Mimram 专访

无论是象征性地,还是在城市环境中,桥都是一个强有力的符号,且经常成为城市之中的标志性项目。建立桥梁有可能意味着建立联系和新的机会。但是它们也是解决城市环境之中特定问题的基础设施的基本部分。因为它们涉及到高科技的设备,需要运用复杂的建造方法和非常大胆的结构要求,它们需要的项目并不完全是满足建筑和工程的结合,且在很多种情况下,是一种建筑师不太参与的一种项目。Marc Mimram Architecture & Engineering是一家总部位于巴黎的事务所,由一家建筑机构和一家结构设计办公室组成。在他们的作品集中,有数座桥梁,以及各种其他的项目类型。我们与Marc Mimram讨论了关于他在奥地利的最新项目,位于林茨的桥梁,由Erieta Attali拍摄。

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© Erieta Attali

Eduardo Souza (ArchDaily):在林茨大桥项目上,其主要的限制,指导方针和挑战是什么?

Marc Mimram:对于林茨大桥项目,我们一如既往地一直在研究由景观给定的条件。

那些条件主要关注在两个方面。第一个是由多瑙河的变化给出的。第二个是由与它旁边的现有桥梁的关系给出的。关于多瑙河,我们必须结合有可能的河流(主要和次要河床)宽度,以使项目可以与北侧的地面部分保持一致。这为我们提供了一个已被转化为桥梁跨度的地理尺度。

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© Erieta Attali

第二项考虑是与它旁边桥梁的关系:这座桥梁由两部分拥有悬索的部分组成,在河流上方的天空上形成了一个标志性的垂直标识。所以我们决定不在这个景观中增加垂直度,而是考虑发展桥梁与地平线的关系。

桥梁并不是一般的结构,而应始终是特定结构。它必须被嵌入河岸之中。一座好的桥不应该从它的位置上移动,哪怕是十米的距离。

结构、跨度、几何形状和材料与桥梁的特定特征有关。

例如,对于英国巴斯历史中心的新桥,我们开发了一种由连续弯曲的 Vierendeel 梁制成的特殊结构,以适应该地区的特殊性。

ES:既然桥梁显然是一种结构表达,您能谈谈关于这座桥的结构设计吗?

MM:这座桥的结构设计来自一个非常古老的系统,称为双悬臂。在下面的照片中,您可以看到这种系统,是为 1879 年苏格兰爱丁堡非常著名的福斯桥提出的。我们通过引入沿着支撑结构和甲板的曲线变化重新诠释了这种经典策略。这给了桥梁一种曲线的微妙变化,这种构件中弯曲度的变化与截面的惯性变化有关。这种力与几何之间的对话保持了结构的合理性,也为我们用钢板构成结构构件的方式提供了很大的自由度。上凸缘的双曲率,腹板的角度,焊接的布置以及钢板的厚度都给我们提供了一种钢结构在灯光下和阴影的黑暗之间变化的张力。

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System proposed for the Firth of Forth Bridge in Scotland, Edinburgh, 1879. Unknown photographer for Benjamin Baker., Public domain, via Wikimedia Commons

结构主要元素的交叉点是力和应力集中的地方。它们被特别地设计,以强调曲线的连续性,由模塑钢件制成。

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从地理尺度到最近的尺度,整座桥梁必须经过不同的尺度上的详细设计,包括由于光线和季节的变化,河流运动的变化,日光和夜晚人工照明下对结构的的构造限制。重力之歌应能通过结构,力的运动,厚度,脆弱被聆听,且始终保持对节约的关注。

您也可以在中国天津中新大桥上看到这一点,该结构被认为是一种由大型混凝土双曲面制成的漂浮的装置。

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ES:对于这样一个重要的项目,设计和计算过程是怎样的?你们制作了模型吗?结构测试呢?

MM:对于其中一个项目的设计和计算,我们总是制作与计算过程直接相关的、数字化的结构几何构件的 3D 模型。几何的每一个变化都被反映在 3D 模型中,因此我们可以与结构进行直接对话。为了检查板厚的变化,截面的惯性给出了将在结构计算中使用的构件的特定特性。该项目是此次对话的一部分。

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一旦确定了几何形状和初步设计,我们就制作了从 1/10 到 1/500 的不同比例的木制实体模型,以检查沿截面的曲线变化和沿结构的光影变化。我们还针对风力规范制作了截面模型,并进行了风洞测试。从手绘草图到电脑表现,我们总是想确保结构的精致,即使结构的钢材重量超过8000吨,就像这个例子一样,我们还考虑了在工厂和现场的施工的不同的步骤和安装方式;在这种情况下,漂浮在桩两侧的船上。

ES:在你们网站对这座桥梁的描述中,这句话引起了我的注意:“新结构不得破坏在斜拉桥的垂直度和现有桥梁的水平度之间存在的平衡。该项目不能因新的垂直度造成天空中的混乱。Voestbrücke 选择了天空,而我们选择了地平线。”这种对环境的尊重在你的作品中一直存在,我认为这是一种非常美丽的姿态。您能谈谈环境是如何影响您的建筑吗?

MM:正如我之前所说,环境始终是结构发展的条件。这不仅仅是跨度、安全系数、应力限制的问题,更重要的是景观与结构之间的对话。随着新桥的到来,正在建造这座桥的地理位置将发生很大的改变。从这个意义上说,我们对形势的转变负有很大的责任。

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© Erieta Attali

建筑是一门转化的艺术,从对铁的提炼到结构的安装;每一步都在改变我们负责的地球。自然和结构在改变我们的景观甚至气候的方式上是相互关联的。这是碳含量的问题,也是桥梁跨越地理边界的一种方式。

材料是该项目的主要问题。它可以进行试验,正如由高强混凝土薄壳结构建造的蒙彼利埃火车站那样。

译者:李孟圆

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关于这位作者
引用: Souza, Eduardo. "奥地利新地标林茨大桥,桥梁的结构计算|Marc Mimram 专访" ["Nature and Structure Connect to Transform Our Landscapes and Even Our Climate": Marc Mimram on His New Bridge in Austria] 09 11月 2021. ArchDaily. (Trans. July Shao) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/970716/marc-mimram-ao-di-li-xin-zuo-zi-ran-he-jie-gou-gong-tong-gai-bian-wo-men-de-jing-guan-shen-zhi-wo-men-de-qi-hou>

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