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长理学子在全国首届“在校大学生桥梁设计大赛”中获嘉奖
新湖南 • 青春长理
2019-07-10 19:07:52

湖南日报·新湖南客户端7月10日讯(通讯员 贺文静)桥梁设计能否从传统文化中汲取营养和灵感?长沙理工大学土木工程学院学生给出了自己的答案。

在全国首届“在校大学生桥梁设计大赛”上,长理的两支参赛队伍把传统元素融入桥梁设计,分别带来作品“梁祝桥”(参赛队员:杨涛、张官建、周祖衡、周虎,指导老师:王达、张玉平)和“扶摇大桥”(参赛队员:蒋林、陈璞、左辉、刘家林,指导老师:陈历强、贺君),并以总分第一名及第二名的优异成绩,获得本次大赛的特等奖、一等奖,王达老师荣获优秀指导教师奖。

近日,笔者走近两支队伍,看“梁祝”如何齐飞,“扶摇”如何直上。

(现场颁奖图片)

设计融入传统元素

在以往的桥梁设计过程中,桥梁设计者多是工科思维,先从结构力学角度考虑桥梁的稳定性、牢固程度等问题,然后再进行美化,这次的设计,两个团队都反其道而行之,想先构思桥梁外观,再考虑如何解决力学问题,想法得到了两个项目指导老师的肯定。

“梁祝桥”灵感来自化蝶的爱情故事和梁祝小提琴协奏曲,设计者选取了蝴蝶和琴两个元素,琴为静,蝶为动,影为虚,拱为实,一静一动,一虚一实就构成了他们基本的设计思路。

“扶摇大桥”灵感则来自《庄子·逍遥游》。从整体看,全桥仿若一只大鹏鸟,正欲展翅高飞;从局部看,边跨拱肋仿若巨鲸出海,遨游海洋。正所谓,“北冥有鱼,其名为鲲。化而为鸟,其名为鹏,抟扶摇而上者九万里。”以“扶摇”这一动感的词语为名,反映其主题理念的同时,也传达出对城市腾飞和发展的期望。

“每一个建筑设计都有自己想要表达的思想,可如何让每天数以万计路过这座桥的行人读懂我们的思想呢?传统文化就是所有人共同的根基,从传统文化中汲取灵感,使建筑也变得更有魅力。”杨涛感慨道。

(梁祝桥效果图)

逆向思维克服难题

“突破常规,可能会面临很多问题,但也会带来更多的创意。”梁祝桥的指导老师王达说,“逆向思维,答案不可知,会给学生们造成更大的压力,但是也会让学生有不断突破的愉悦感。”

“平时我们看到的桥,它的拱都是平行或者内倾的,但‘梁祝桥’却是拱肋外倾的。”外倾的拱肋倒影于水中,看上去就像一把完整的琴,这是“梁祝桥”最大的创新亮点,但也成为了他们创作过程中最难攻克的难题。

如何解决?结合指导老师的建议,他们不断试验桥梁吊杆锚固点的偏移距离,不断选择比较适合桥拱的钢箱材料,不断提高桥梁端横梁(联接桥两端头垂直于桥梁纵断面的横隔梁)的强度……“扶摇大桥”的创新设计与实际建造产生冲突,所采取的异拱结构(即一条拱跨越桥的左右两边通车道)不同于传统大桥的拱形结构,也给实际操作带来不小难题。“当车辆通过桥面时,桥会因为受力而发生上下位移,按比赛要求这个竖向位移不能超过30厘米,而对于当时的我们来说,这是完全没有办法解决的事情。”蒋林坦诚地说。

怎么办?指导老师提出要刚度(指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力)匹配的概念,让队员们有了清晰的方向。可具体如何操作,哪里该加强,哪里又该削弱……这些都得靠自己慢慢调整。从没办法解决,到竖向位移降低在25厘米以内,直至降低到最后的结果——12厘米……他们一次又一次修改模型,每一次都耐心等待电脑软件的计算结果。

大家在备赛阶段对桥梁模型的优化反复修改了许多次,次数多得连他们自己也记不清了。“有创新就肯定有新的难题,”蒋林说,“我们的目标是不断去优化它,直到比赛提交日期截止那天。”

(扶摇大桥效果图)

传统文化引起共鸣

全国首届“在校大学生桥梁设计大赛”是以中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会、同济大学、东南大学、湖南大学、长安大学、浙江大学及西南交通大学为指导单位,上海同豪土木工程咨询有限公司为主办单位的土木工程领域的重大赛事,来自全国58所高等院校的98支代表队参加了本次大赛。

“梁祝桥”“扶摇大桥”效果图在大赛上一亮相,就吸引了评委和其他参赛选手的目光。拱肋外倾的“梁祝桥”像一只蝴蝶,展翅欲飞。熹微的晨光均匀地洒落下来,至桥身,再至平缓的河流中,形成了一把提琴的模样。河面微波粼粼,似是琴弦被拨动,音符跟着波浪一起荡漾开来。

“扶摇大桥”在色彩上,拱肋和横梁采用了醒目的红色涂料,以体现结构的轻快感,而主梁的色彩主调采用了白色的涂料,分层的色彩使得拱肋显得更加纤细。鲲越水而出,振翅而上,强烈的动势效果使异型拱桥在形态感情上产生了栩栩如生的生命感,令观者产生丰富的想象。

“经过接近四年的专业学习,我们也想检测一下自己的学习成果,”两个团队里的成员今年都是大四,杨涛说出了大家的心声,“大学四年,总得给自一个最后的交待。既然选择,便只有拼尽全力。”

这或许便是“梁祝”齐飞、“扶摇”直上的原因。

责编:刘宇慧

来源:新湖南客户端