建筑师:约格·康策特(Jürg Conzett)
地址:Viamala(已毁)
年代:1993—1996
维尔马拉的意思是“很差的路”。这条要道在安德玛特(Andermatt)的魔鬼桥建成之前一直是阿尔卑斯山南北交通最重要的通道(注1)。这座步行桥从一开始就确定采用木材建造,它与山谷偏南的悬索石桥(GR34)一起共同标识了“南石北木”的文化分界。
步行桥被选址在罗马古道附近,桥梁目标跨度为47米,高差2.8米。因为工地远离公路,施工时间也很短,所以必须将构件总重控制在4.3吨以下,以便直升机吊装。
GR33图1 鱼腹桁架桥型
GR33图2 旨在整合构件的方案推敲
由于复杂风情的影响(注2),该桥不得不采取特殊设计。在对比了各种方案后(注3),康策特最终采用了质量最轻的三弦桁架。上弦与步行桥面整合,下弦为两根钢索。为了抵抗风力作用下的旋转,康策特将扶手与下面的桁架杆件做了一体化设计,淡化了主次结构的区分(注4),以提高结构冗余度。
GR33图3 最终桥身剖面图
桥梁在细部设计上着重考虑后期维护:淋雨的杆件被“一分为四”,这样杆件不但能更快干燥,而且在更换时也不影响结构工作(注5)。另外为了减小木材变形对节点的影响,所有节点都采取金属直接连接(注6)。
在这个案例里,康策特非常好地平衡了理论计算和建造技艺。他既没过度强调计算对节点的指导作用(注7),也没过分夸大建构细部的美学价值(注8)。(https://www.xing528.com)
GR33图4 布鲁奈尔设计的高架桥可替换支撑
GR33注1:这条路被称为ViaSpluga,重要性有如中国的茶马古道。
GR33注2:除了水平风外,山谷中可能存在自下而上的风,因此各个方向受侧力均需考虑。在设计中,竖向荷载取2.5kN/m2,水平风荷载取1.0kN/m2。桥梁下弦鱼腹桁架有抵抗水平力的作用。
GR33注3:工程师在设计初期不仅对比了各类桁架形式(Pauli Truss,Schwedler Truss),还在推敲了不同桁架高度(4米、5米、6米)、不同杆数(16、20、24)以及不同方案的重量。最终选择了高4米、24杆的最轻方案。
G33注4:在从左到右的深化过程中,下弦从梯形变为三角形,节省了两组拉杆。桥面扶手与桁架从分离到整合,提高工作效率。
G33注5:康策特曾撰文提及,更换零件的做法来自于英国工程师布鲁奈尔(I.K.Brunel)的木质铁路桥设计。其四根支柱的做法正是考虑了木构件的更换问题。
G33注6:在康策特的设计中,钢索之间通过金属节点连接,从而避免木材膨胀收缩带来的节点变形(木构件变形属于正常现象)。
G33注7:部分工程师倾向于使用铸钢、球节点等高技细部来实现计算中固接、铰接等计算要求。
G33注8:这样的做法比如拒绝使用金属构件的虹桥建造者,以及拒绝使用金属构件的干砌石拱建造者。
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