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【转载】[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P)  

2014-06-21 08:06:59|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
  沿着欧洲绿色高速公路E18欧道进入挪威首都,路人在奥斯陆Oslo以南30公里处的奥斯As竟然巧遇了已经搁置了5个世纪、由意大利文艺复兴三杰之一的达芬奇设计的里奥纳多桥leonardo bridge。1502年,著名画家莱奥纳多·达芬奇Leonardo Da Vinci曾为苏丹巴耶赛特二世Sultan Bajazet II of Constantinople绘制了一座美丽绝伦的单跨长达240米的桥梁草图,计划跨越博斯普拉斯海峡口的金角湾Golden Horn。可当时君士坦丁堡的君主因其无法想象而未付诸实施,五百年来,这座结构优美、又具象征意义的桥一直隐匿在达芬奇浩那如烟海的笔记角落的一幅朦胧又小巧的画里,一呆就是5个世纪。直到500年后这个设计才由挪威艺术家桑德Vebjoern Sand将草案付诸实施,在挪威奥斯陆将其建成一座真实而实用的桥梁。

[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
  1995年,桑德Vebjoern Sand在一次展览中见到了这座桥的设计草图,就被她完美的造型征服了。后来,桑德终于使挪威公路管理局相信,这座桥完全可以被建造出来。2001年10月31日,根据达芬奇当年手绘的图纸所建的蒙娜丽沙桥Mona Lisa Bridge在挪威奥斯落成并由挪威王后宋雅正式剪彩。该桥是一座横跨E18欧道的步行桥,由三条浅色的木质桥拱支撑,扶手是不锈钢和柚木,共耗资136万美元。不过此次建桥的位置在当年达芬奇设想的位置北部1500英里,达芬奇的原计划跨度是240米,但设计师将其削减至109.2米,该桥主跨40米、桥高5.7米、桥宽2.8米、用材量90立方米胶合层木(GL 36C)。此外达芬奇当年最初的设计是用石头作材料,但是挪威人觉得石头太贵了因而选择了木结构。如同达·芬奇的其他设计一样,这个设计在美学和设计学上都是经典的范例。一位挪威艺术家宣称:“我们这一次成功地证明了达芬奇的蒙娜丽沙桥的设计原理是可行的,我们要在全世界推广这种桥,让每个大陆上都架起蒙娜丽沙桥”。2006年5月17日,土耳其政府决定在实地建设达芬奇桥跨越金角湾让该桥终究成形。[注:以下图文资料源自网络]

[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
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[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者

  1500年,里奥纳多去即将赴弗罗伦萨旅行。据说在伊斯坦布尔,土耳其帝国的创始人——征服者迈哈迈德曾经邀请里奥纳多.达.芬奇到君士坦丁堡为他画肖像。由于当时找不到达芬奇,这一委任也就留给了当时的威尼斯异教徒——贝里尼。贝里尼经过长途跋涉来到土耳其帝国首都为迈哈迈德画了名为苏丹的肖像画,也有消息说达芬奇不久之后到了君士坦丁堡附近,在那儿他作为宫廷工程师和肖像画家效力于第二任苏丹——贝伊扎德二世——迈哈迈德的儿子。在达芬奇申请此职时,他递交了横跨隔开西伊斯坦布尔的著名水路——“金喇叭”——的桥梁初步设计。“我是您忠诚的仆人,我明白您希望在加勒塔和斯坦布尔之间架起一座大桥……”达?芬奇在给苏丹贝伊扎德二世的信中描述了如何建造这座古代最伟大的单孔桥梁。然而贝伊扎德苏丹一直对此深表怀疑,因此大桥也就一直没有修建。1952年在伊斯坦布尔的国家档案中发现这封信之后,里奥纳多桥梁的可行性才得到充分认识,并做了大量的分析研究。然而不论当时里奥纳多是否幸免于灾难或被剥夺了桥梁创建者的身份,“金喇叭”桥梁的设计都是其宇宙观在形态于功能方面典型的、完美的结合。(摘自:布伦特?阿特雷著《数学与蒙娜丽莎》
  In 1500 Leonardo traveled to Florence for what would be a short second Florentine period. There is a tradition among many in Istanbul that Mahmed the Conqueror, the legendary founder of the Ottoman Empire, had invited Leonardo to Constantinople to paint his portrait. But with Leonardo being unavailable at that time, the commission had gone to an older contemporary, the Venetian Gentile Bellini, who made the journey to the Ottoman capital and produced the only known likeness of the Sultan. Some sources say Leonardo later came very close to relocating to Constantinople, ostensibly to take a position as court engineer and portraitist for the second sultan, Bayezid II, son of the legendary Mahmed. In his application for the job Leonardo presented a preliminary design for a bridge to span the “Golden Horn,” the famous waterway dividing western Istanbul.  “I, your faithful servant, understand that it has been your intention to erect a bridge from Galata to Stambul...” With these words Leonardo described in a letter to Sultan Bayezid II how he would build the greatest single span bridge of the ancient world. The Sultan remained unconvinced and the bridge was not built. After the letter was discovered in the national archives in Istanbul in 1952, the possibility of realizing Leonardo’s bridge has been the subject of much analysis. But whether Leonardo was saved from disaster or deprived of the legacy of being the greatest bridge builder of his time, the “Golden Horn” Bridge design is an eloquent synthesis of form and function typical of his universal thinking.

[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者  达芬奇一直想在土耳其伊斯坦布尔的“金喇叭”湾上修建这座优美的桥梁,然而直到1996年,当代挪威艺术家韦伯荣?山德在里奥纳多工程设计展中看见这幅图,他被优雅的设计和精确的数学计算结构深深打动,一回到奥斯陆就建议挪威公共道路行政署进行这一项目的建设。当时,挪威公共道路行政署颁布了一项“公共场所艺术”的政策,他们认为结构美就如同道路和桥梁一样,当山德建议进行里奥纳多桥梁项目时,当地官员立即领会了它的艺术和历史意义,甚至用了6年时间来完成这个项目。2001年10月在奥斯陆以木材为原料设计的横跨E18高速公路的桥梁正式启用,里奥纳多原设计是以石头为建筑原料,斯坦.阿特里.豪格乌得与结构工程技术博士奥雷.奥尔森、AS 公司及泰杰勒.托普.艾尔森建筑公司的建筑师对此设计进行了第一次正式分析,证明以石材为建筑材料的设计和以木材为建筑材料的设计是一致的。挪威建了许多木桥,缘于挪威人对木头有着特殊感情,山德也认为该设计的几何原理能够简单地用木材表达出来,而抗压拱原理、抛物线造型和石拱原理都显而易见,山德在建筑师塞尔伯格的协助下设计了该木制结构。1994年,密尔雯层压板集团已为利勒哈默尔奥运会滑冰场修建了世界上最大的木制屋顶结构,这一技术也被带到了里奥纳多桥梁项目中。工程用胶水在一棵挪威云杉上体现了坚固、轻便、完美的结构标准,也体现了基础几何学的设计原理。莱因哈特结构工程师们承接了这座木制桥的结构工程。

[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者

以下文章由挪威公共道路行政署桥梁部托蒙德?戴肯撰写
  在距奥斯陆20公里的爱丝小镇,矗立着一座非同寻常的建筑,既是一座行人桥,又是一座雕塑品。行人或者是骑车的人可以在横跨主干道E18的桥上安全行走,同时大桥也为汽车驾驶员创造了优美的桥拱景观。尽管桥梁的外观是艺术家的创意,但是只有工程师的努力才能将这种创意具体地体现出来。
  从里奥纳多 达?芬奇的作品展中得到了启示,挪威艺术家韦伯荣?山德决定将里奥纳多的原始桥梁设计理念转变为较小的、更具现代气息的步行桥。里奥纳多的原始设计是修建一座跨越“金喇叭”的巨大石桥(“金喇叭”是一个将欧洲伊斯坦布尔隔开的喇叭形河口),其最大跨度240米,垂直高度约40米。如果这座桥能在那时建成,其必定会成为世界上伟大的奇迹之一。
  里奥纳多的原始桥梁设计理念
  这一理念要追溯到大约公元1502年,当时王贝扎德二世苏丹想要用更加坚固的桥来取代“金喇叭”上的木浮桥。里奥纳多在一封信中提出修建石桥的建议,并描述了如何建造这座桥。在计划草图和平面图的结合下,可以得到桥梁的构建原理。我们今天的调查表明这座桥在技术上是可行的。然而当时的苏丹也许是不敢实施这一项目,也或者是考虑到它昂贵的造价。不管怎样,这座桥一直都未修建。
  尽管没有修建,桥本身的理念仍然令人着迷。此桥的跨度在当时是无与伦比的。要理解这个工程的巨大程度,我们必须考虑到当时最大的石桥跨度是37.5米,即使在石桥时代晚期的20世纪初期,最大的石桥跨度也只有90米(弗莱登斯布吕克桥——1905年建于德国普劳恩)。现今,1990年在中国湖南省境内修建的跨度为120米的乌巢河大桥已经是世界上跨度最长的石拱桥。
  里奥纳多桥不仅结构巨大,而且结构外形也非常优美,同时这一形状有一个目的:最基本的负载系统包括3个桥拱,一个垂直拱承载顶部压力,两边各一个斜拱;垂直拱(其高度与跨度比约为1:6)紧跟这条推力线。然而考虑到侧边的负载,要求桥宽将使桥变得很纤细。里奥纳多为桥设计了斜拱来确保两侧的稳定性,这就使该座桥有了独特的外观。
  艺术家的解说
  我们不应视挪威爱丝小镇的木桥为里奥纳多桥设计理念的一个大型的样本,而应视其为用木头对里奥纳多设计理念的表述。艺术家韦伯荣?山德被文艺复兴时期特别是里奥纳多桥梁理念的大胆设计及优美的外观所吸引,他彻底研究了这一理念,并成为推动这一理念物化为真实木桥的力量。在艺术家与公共道路行政署、胶合木生产商、建筑师和咨询工程师的通力合作下,该理念的基本原理变成了一个外形优美的木桥范例。
  人行桥的形状是严格地按照里奥纳多的草图线条做的,而且是以更加明显的方式来表现。胶合板材的使用要求更轻、更低限度的结构——事实上是一种新的结构。新型现代的胶木结构仍然具有古代石桥的主要结构元素:大桥两边下陷,拱形也很优美。主拱负载垂直压力,两侧斜拱确保两侧的稳定性——这就同里奥纳多石桥设计理念一样。
  木桥
  木桥静态系统包括三个不相连的胶合木拱,呈圆形交叉状,并从桥墩到桥顶逐步递减,桥墩处由坚实的咬合钢筋固定。中心拱是由4段组成,其他两段用钢板槽及合缝钉固定,这些拱为胶合木材成型的可能性提供了很好的范例。复杂的桥拱表面与150×1150 mm 的网面相对称,由这些对称物中,木材是通过电脑辅助的打磨机成型的。
  桥面是由中间突起的主拱支撑。在里奥纳多的草图中,桥面两边下陷,由纤细的钢柱支撑。桥面上使用的压缩胶合木梁使得它可以沿用理念中的平滑线。木梁是通过将预弯曲胶合木同预应力高强度钢筋夹在一起形成的连续板层,同时桥面有隔水膜和耐磨保护层。
  大桥暴露在受风蚀环境中,因为结构不能为其提供保护。因为美学效果的原因,金属覆层、塑料涂层和木质镶板等都未采用,只用化学防护来确保大桥合理的使用寿命。在这些化学防护中,由于视觉效果的原因而没有用碳酸,因为它太黑了。同样因为环境的原因CCA处理方法也未采用。最终,在众多化学防护中采用了大量环境友好型措施以增加桥梁外观效果、延长使用寿命。
  应用系统包括:
  拱的每个单独薄片都是经过带有AB类型的重金属压缩扫描处理。也是为了与土壤隔离开。
  胶合、精致的拱形是通过压制含有水基蜡乳剂超级防腐木材(Ultrawood)成型,这样可以给拱造一个防水表面。
  为了进一步防水,在已完工的桥梁结构上涂两层带色油漆保护膜。在随后的几年里,都要定期地用这个方法来保护桥梁结构。
  为了给胶合木拱,特别是那些暴露在潮湿环境中的拱,提供其他保护,比如将硼棒插入桥墩旁预先钻好的洞中。只要木头一直保持干燥,这些硼棒都无活性,但是只要湿气侵入,这些硼棒就会溶解以防止木头腐烂。同时必须定期检查这些硼棒,如果必要,也要及时更换。
  挪威桥梁设计规定中要求所有桥梁的设计使用寿命是100年——其中包括木桥。然而即使使用以上方法,这一要求仍无法完全实现。在没有任何重建工程的前提下,该桥的使用寿命也大约只有40年。然而该设计规定的唯一例外就是具有艺术及美学性的桥梁。
  经过两年的风吹日晒,该桥的整个结构看起来依然完好。然而由于温度和湿度的变化拱形里大量的横跨部分已经有了裂缝。虽然现在裂缝还不至于令人担忧,但是从长期的角度来考虑,表面部分的开裂会引起进水,而水进入到横跨的部分后则会引起腐烂。虽然考虑了填充这些裂缝,但却还未采纳这种方法。因为在木头和填充物之间通常会出现新的裂缝,这样就会使得情况变得更糟。无论如何,我们都在监测这些裂缝,如果情况变糟了,我们就会采取如覆层这样的措施。
  结束语
  抛开它的耐久力,有些人也许会认为达芬奇桥是一个成功的项目。该桥吸引了众多人的注意和好评。它不再是一座工程桥,也不是最有效的高速桥,但它有其自身的作用——那就是为行人提供一幅美丽的风景、为小镇提供一座优美的雕刻艺术品,而且步行以及骑车的人通过这座桥时都深有体会。最后,这座非同寻常的桥以及它优美的外形,多多少少都能增加公众对桥梁的兴趣。

[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
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  里奥纳多桥梁项目是一个通过建造非常别致、特殊的桥梁来连接世界各地、不同文化社区的公共艺术项目。这座桥是世界级天才——里奥纳多.达.芬奇于1502年设计的,却从未建造过。五百年来,这座结构优美、又具象征意义的桥一直隐匿在达芬奇那浩如烟海的画里,直到当代艺术家韦伯荣.山德发现并重塑了她,并于2001年10月在挪威奥斯陆将其建成一座真实而实用的桥梁。The Leonardo Bridge Project is a global public arts project connecting diverse and distant communities through the construction of a very special bridge designed in 1502 by the universal genius Leonardo da Vinci but never built.For 500 years the beauty and symbolism of this graceful bridge remained an obscure drawing in one of Leonardo's notebooks, until it was brought into being in Norway in 2001 by the contemporary artist, Vebjorn Sand.

[原摄] 邂逅达尔文桥 看封存五百年的设计(15P) - 路人@行者 - 路人@行者
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