新作速览｜云锦织机：秦淮新河梅西路大桥入围方案 / 介景建筑

2023-05-18 10:05

效果图(局部) ©介景建筑

2022年10月，南京“梅西路跨秦淮新河大桥方案设计及周边建筑规划研究”的招标竞赛正式启动。本项目是续秦淮新河入江口步行桥（Christian Kerez中标）之后，南京雨花举办的第二次重要的桥梁竞赛。

由ATAH介景建筑牵头的设计团所提交的方案，入选为最终的四个优选方案之一。iStructure结构事务所参与了此桥梁竞赛的结构方案设计与计算分析。本文尝试结构方案的推演过程，简要介绍桥梁结构设计的一些细节考量。在此与大家分享，抛砖引玉、欢迎指正。

效果图 ©介景建筑

项目选址于南京市雨花台区中部，是打通“两桥”地区南北的重要廊道；同时也是秦淮新河百里风光带的重要节点。因此，桥梁在通行、景观、文化三个方面都有重要意义。

考虑到秦淮新河通航的要求，河道中间不可以设置桥墩。对于主跨130米、宽24米的四车道市政桥，我们判断拱桥比梁桥、桁架桥、斜拉/单塔斜拉桥、悬索桥，在外观轻盈、经济性、适用性方面更具优势；主拱高起的中承式或上承式拱桥，更适合打造为被远看的景观。

初步选定了合理的拱结构形式，以便建筑设计方案可以在功能、景观、文化方面做更多的尝试。想象一座新桥以长虹卧波之势，联系秦淮新河两岸的车水马龙，将沿河风光带散步的行人引至桥上，便实现了最基本的功能。

设计草图 ©介景建筑

但是如何在桥梁上呈现南京特有的文化？是方案设计过程中遇到的一个瓶颈。

最终方案以”云锦织机“为形态意向，架于拱桥之上的一根根吊索仿佛一簇簇纺线，从“六朝古都”金陵跨越到现代的南京。与常规拱桥平行布置的吊索不同，设计上特意将中间的一列吊索异化，三列吊索交错交织，更加契合云锦织机的意向。

模型图 ©介景建筑

效果图 ©介景建筑

此外，为了提升夜景而引入了智能控制的灯光系统，将桥梁、装饰与水面景观元素的结合，并在主拱两翼增加清透的光媒序列。

效果图-顶部光媒序列构造 ©介景建筑

效果图-人行桥夜景光影 ©介景建筑

效果图-夜景远景 ©介景建筑

至此，桥梁方案的主要构成元素齐备，包括交叉主拱、桥面箱梁、人行桥坦拱、3组交错方向的吊索、拱顶T形连接件、光媒飞翼序列。

效果图-长虹卧波，水岸灵动 ©介景建筑

桥梁主体采用钢结构,结构体系为中承式、组合系杆拱桥，跨径布置为 40m+130m+40m 的连续体系。其中，主跨130米，矢高比约1：5。

结构整体分析模型 ©iStructure

分析图-桥梁传力逻辑 ©iStructure

因为受到两岸条件限制，主拱两侧的副拱/斜腿非常短促，没能构成更加有利的“飞燕式”，不能完全平衡主跨拱桥的推力。主跨的推力主要由抗推基础承担。

此外，主拱两侧的斜腿分别撑在箱梁横向的两边，通过一拉一压形成抗扭力矩，进一步加强了桥面箱梁的抵抗侧翻的能力。

主拱一分为二，分叉点位于桥面标高，使得主拱能够借助桥面梁的平面刚度整体协调，提高水平抗侧稳定性。同时，也减小拱肋对桥面有效宽度的占用。两个分拱通过顶部序列排布的T形件连接。形成横桥方向稳定的抗侧力体系。

效果图 ©介景建筑

由主拱吊挂三幅索面，提升桥面主梁的同时，创造了富有变化的视觉体验。中间一幅吊索拉起横梁的跨中，将横梁跨度减半，有效地改善了次级结构受力。

分析图-模型放大 ©介景建筑

在主梁断面设计上，拱肋采用梯形断面轮廓，塑造棱角分明的光影效果。桥面梁采用分离式双箱六室钢箱梁，提供强劲的抗扭刚度，并具有轻薄、简洁的轮廓外观。

另外，吊索与箱梁的连接处设计为反肋形式，起到提高吊杆锚点、防止行车撞击吊杆造成损伤的作用。同时，将结构有效高度巧妙藏于护栏高度之内，削弱视觉体量。

分析图-桥梁组件说明 ©iStructure

人行桥独立布置在桥体两侧，为矢高较小的拱形。平坦的人行桥结构与主桥箱梁之间有4处连接支撑，实现在稀疏支撑下的跨越能力。人行桥为预制槽形钢箱梁，也设计为简洁的折面轮廓造型。

效果图 ©介景建筑

为了验证结构方案设想，我们建立了全桥整体模型和精细化节点模型，并进行了全面的分析，包括荷载取值、主拱肋交叉点等关键节点分析、斜交分叉拱最关键的横向稳定性问题，以及抗风抗震分析、重力荷载变形分析、承载力分析、温度梯度、基础沉降敏感性分析等。

基本组合下结构轴力包络图 ©iStructure

局部有限元模型 ©iStructure

主拱分叉点、人行桥与箱梁节点有限元分析 ©iStructure

线性屈曲稳定性分析 ©iStructure

计算结果显示，桥梁结构方案的位移、振动、强度均满足设计要求。综而言之，这是一座坚固、合理的桥梁，它的结构设计平衡了创新和安全，具备充分的可实施性。

效果图-远眺 ©介景建筑

这是一次酣畅的设计方案竞赛，过程中建筑师、结构工程师、市政工程师持续的头脑风暴、讨论以至争论，最终使得桥梁方案逐渐成型、细节具体。结构工程师对桥梁设计有一种固有的热情，我们将这种热情投入到方案设计之中。但是不得不承认，桥梁结构创新相比于建筑结构创新的难度更大。本次方案努力在结构合理性、可施实性和建筑表现之间寻找一个平衡点，在结构体系和细部设计上尝试一些变化。

项目信息

项目名称：梅西路跨秦淮新河大桥方案设计及周边建筑规划研究

项目地点：江苏省南京市

桥梁规模：跨度40+130+40米

业主单位：南京雨花新城发展有限公司

建筑事务所：ATAH介景建筑

结构顾问：iStructure结构事务所

市政顾问：上海市政工程设计研究总院

灯光顾问：昇霖照明设计事务所

动画编导：Ruler Studio