Michel Virlogeux：桥梁设计中的工程优雅性

法国科学院院士Michel Virlogeux 先生

把桥梁设计交给建筑师是疯狂的

Michel Virlogeux 提出：“桥梁设计是工程师的领域，不能交给建筑师。” “桥梁建筑、桥梁景观、桥梁的优雅性是工程师的问题，不能把我们大部分的工作留给建筑师。”他说，“建筑师不能选择构件，设计桥梁需要的是驾驭力，这不属于建筑师的工作。”

“我已经设计了30多年的桥梁，可以很好地预见选择哪种类型的结构最适合现场。我对比例非常了解，比如在哪里设置桥墩等等，我不需要这方面的帮助。但是，当我们对自己能做的事情有了一个很好的想法后，我却无法细化形状。对此，建筑师就比我更具优势了。”

法国米约高架桥

“就拿Millau桥来说，建筑师福斯特在看完我们第一次准备的模型后，他想把桥梁缩小到最简约的直线，其实这也是我最初的想法。在他的推动下，我们去掉了原先设计的小桥墩和边跨。但这使得技术难点更大，桥梁被简化为直线和7个相同的塔。他大大地改进了桥梁的设计。”

根据Virlogeux的观点，西班牙著名的阿拉米洛大桥（Alamillo Bridge）因为具有不必要的复杂结构特点，使建造成本非常高。造成如此麻烦的原因便是建筑师试图做工程师的工作。

“组织力的传递，不是建筑师解决的问题，而是工程师的问题。应该由工程师来掌握建造技术、力的传递和如何连接构件。因此，把桥梁设计交给建筑师是件完全疯狂的事情。”

西班牙阿拉米洛大桥

Virlogeux举了两座桥的例子。西班牙塞维利亚的阿拉米洛大桥由屡获殊荣的建筑师圣地亚哥·卡拉特拉瓦设计。这是一个非常昂贵的结构，因为它完全没有任何结构逻辑。只有一个主跨，只有一个向后倾斜但根本没有背索支撑的斜拉桥型式，所以，这意味着桥塔必须承担所有的荷载效应，其重量只能平衡很小的一部分荷载。当然就要有一个平衡荷载的巨大基础。

在实践中，首先要在支架上修建主梁，另外，由于修建倾斜的桥塔而没有传统斜拉桥利用桥塔悬臂架设主梁的优点，导致桥梁造价非常高。如果采用有背索的斜拉桥，桥塔可以设计得纤细些，而且可以采用悬臂施工的方法，可大大降低桥梁的费用。这座无背索的斜拉桥，原计划修建两座，但后来因为造价太高（造价高达6500万美元），不得不取消了另一座桥的修建。

西班牙Barqueta桥

另一座是由Juan Jose Arenas设计的Barqueta桥。相反，这座桥是外形和力线传递完全符合的桥梁。中间的拱肋在拱角附近分为两肢，另外在拱角处采用一个斜撑杆和水平撑杆，把拱肋中的水平推力传递到主梁中，形成系杆拱。对于桥墩来说，就主要承受竖向力了，因此，桥墩可以设计得纤细美观。整个桥梁显得纯粹、简约而清晰（此桥总造价仅为1100万美元）。

令我们非常高兴的是，西班牙电视台在1991年的圣诞节目中，采用Barqueta桥作为西班牙的形象，证明了其对结构价值观清楚而综合的理解。

我们需要规范

但不能成为规范的奴隶

这就是我们的主要结论：我们必须优先选择一个外形源于力线的、清楚而高效的结构。我们必须避免不必要的刺激，那些外形只是为了炫耀和作秀的华而不实的结构，其独创性不能采用高效和经济来证明。离开了结构高效和美观的独创性，就偏离了创作的核心。

因此，为什么很多桥梁的设计交给了建筑师而不是工程师呢？这源于工程师没有正确完成工作的事实——太多人设计了不美观的结构。还因为他们过于关注规范，我们需要规范，但我们不能成为规范的奴隶。

Virlogeux说：“当然，如果工程师设计了不美观的桥梁，公众自然会呼唤建筑师。建筑师将建造出一些绝对疯狂的东西，这就形成了一种恶性循环。在桥梁当局决定建造‘标志性’桥梁时，就会使问题变得更加复杂。”

“当我们需要在某个地方建造一座桥梁时，就必须满足当地的功能需求和桥位景观的需要。如果你成功了，那将是一座合格的桥梁。它也许是标志性的，也许不是。但实际上，这种要把桥梁做成‘标志性’或‘地标性’的倾向，真的是在满足炫耀的欲望，这绝对是愚蠢的！”

Virlogeux认为，工程师的另外一个大问题，就是要在一开始说服政治家和公众接受简约桥梁的优点，这是非常困难的。工程师有必要采取一条折中的道路——我们可以用合理的成本，设计出优雅的桥梁。在最便宜的解决方案和Millau桥现在的方案之间，成本可能增加10％-15％，而不是3倍。当你做出疯狂的设计时，它可能会使成本增加3倍、4倍甚至5倍。而功能优雅的成本，可能低至成本的1%，这是我们可以非常轻松能地做到的。

1992年塞维利亚世界博览会的 Cartuja 桥

在1992年西班牙塞维利亚的世界博览会期间，有3座非常著名的桥梁靠得很近。除了著名的阿拉米洛大桥和Barqueta桥之外，还有一座世界著名工程师Reiner Saul设计的Cartuja桥，此桥为梁桥，和著名的德国科隆动物园桥类似——优雅、纤细。此桥是通过国际竞赛选择的梁桥方案，也称得上是结构工程艺术的作品。