桥梁博士范文

2006年，一本由中国电力出版社出版的大师系列丛书《圣地亚哥·卡拉特拉瓦的作品与思想》使我系统地了解这位世界级的、富有创新精神、拥有结构博士学位的西班牙建筑设计大师。2009年，随湖南省建筑师协会在欧洲中部国家瑞士的专业考察中，有机会看到了这位大师的几个作品，圣加仑的公交车站和法兹凯勒艺廊，苏黎世斯达德霍芬火车站和卢塞恩火车站；有机会身临其境地感受了大师富有浪漫特色和仿生特质的结构艺术空间。大师这种特殊的建筑设计方法让人耳目一新。一直有种想法，写点东西与同行分享，共同学习，认识卡拉特拉瓦，走近卡拉特拉瓦（图1）。

圣地亚哥·卡拉特拉瓦，1951年生于西班牙瓦伦西亚的贝尼玛米特。18岁在巴伦西亚的艺术学校学习艺术之后，于1969年在巴伦西亚的高等建筑技术学院学习建筑，1973年毕业；1975-1979年，在瑞士苏黎世联邦理工学院学习土木工程，随后两年，继续在该学院攻读结构工程博士学位，1981年获得技术科学博士学位（博士论文题目为《空间结构的可折叠性》），随后留校任教。特殊的学习经历成就了这位世界级的建筑创新大师。1981年在苏黎世开设了自己的建筑和土木工程事务所，开始参加建筑设计竞赛。1987年成为瑞士建筑师协会（BSA）会员，获得国际建筑师协会（UIA）奥古斯特·佩里特奖，并成为国际建筑学会会员。

图1圣地亚哥·卡拉特拉瓦(来源：大师系列丛书编辑部，大师系列第二辑圣地亚哥·卡拉特拉瓦的作品与思想2006年)

2.建筑与工程的完美结合者

卡拉特拉瓦最初所做的项目多为火车站、机场和桥梁等交通建筑。他设计的桥梁以纯粹精准的结构而形成优雅的空间动态，作品中技术理性呈现出结构空间逻辑的美，同时似乎超越了地心的引力和结构法则的束缚。结构工程专业上的特长使卡拉特拉瓦发现了建筑设计中新的课题。上世纪90年代前后，卡拉特拉瓦对桥梁进行建筑设计的新思路从一个新的角度重新开始塑造城市中的这类元素，从而影响到整个城市的面貌（图2、3、4）。

卡拉特拉瓦集建筑师、工程师和雕塑家各种才能于一身，他的成就超出一般建筑大师对城市、对建筑实践的贡献。工程设计与建筑设计一直处于分离状态，这种技术与艺术的分离使两个学科的研究和实践都受到损失。从城市建筑角度来说，建筑师对工程技术的轻视和本身这方面的专业知识的缺失，使城市和建筑受制于结构的束缚而失去空间的自然属性和人文关怀，城市空间过于工具理性，物质空间导致人文精神空间的单一性和趋同性；从工程角度来讲，工程师仅仅完成建筑的功能和形态的配合，而非主动的空间设计者。用一句结构工程师的话语“只要建筑师设计得出，我们就能做得出”来看，我们就可以清晰的看出工程师在城市建筑设计和环境营造的过程，工程设计成为一种程式化的实践。结构工程师设计的主体缺失使工程设计失去与社会、环境和美学标准上的对话。

图2西班牙沃兰汀步行桥日景

图3步行桥夜景

图4步行桥仰视

特殊的学习经历和得天独厚天赋以及对艺术的感悟力成就了卡拉特拉瓦。他对结构和机械特性的把握使他拥有对城市、建筑、环境独特的想象力，很多复杂的、极具艺术表现力的形体通过理性的、几何的手段达到艺术与理性的完美结合。圣地亚哥·卡拉特拉瓦无疑是一个建筑与工程的完美结合者（图5、6、7）。

图5美国密尔沃基艺术博物馆日景

图6密尔沃基艺术博物馆展厅空间

图7密尔沃基艺术博物馆停车空间

3.结构艺术空间

圣地亚哥·卡拉特拉瓦的作品能引起建筑师的共鸣，主要源于大师的一种结构理念运用于建筑空间的设计方法。无论是桥梁、车站还是博物馆、音乐厅和体育场馆，大师创造建筑的方式都是基于建筑结构与艺术空间的完美结合。在大师的设计作品中，结构从技术中产生崭新的形态语言。结构不单是解决技术问题的结果，更主要的是，结构是为了创造出美的建筑形态的一种艺术手段，结构本身就是一种无需隐蔽的表现力量。对大师的结构艺术空间解读，可以从四个方面剖析。

其一，结构的外向形态。建筑通过结构外向构件展示建筑空间形态的外向飘逸性和扩张性。如西班牙加那利群岛的坦那利佛音乐厅，建筑的轮廓在很远的地方就可以看到，特别是屋顶，就像一道海浪从底部升起，飞跃58米高的主礼堂后，形成曲线下落变成一点。又如美国密尔沃基艺术博物馆，整个建筑就像一个展翅飞翔的雄鹰，形态之舒展飘逸让参观者无不感叹其设计的创意和精美。

其二，结构的理性之美。大师深厚的结构知识和实践研究，在建筑结构系统中通过精准的计算来确定构件的材料和形状，以最大限度地发挥结构各种材料的特性。在寻找结构受力合理和系统优化的同时，对建筑空间进行合理的利用和美学价值的追求。

其三，结构构件本身的装饰性。大师所设计的建筑空间多采用素混泥土构建和钢构件。在处理建筑功能和结构受力精准的前提下，直接将建筑构件作为内部空间的装饰要素。在这样的建筑空间中体现一种理性之美，同时结构构件表达特殊的形态之美。无需装饰，结构构件本身就是很好的装饰。

其四，结构与光影的完美结合。结构受力的精准和构件材料、形式的推敲使建筑空间富有韵律和节奏。在外部光的照射下，建筑形态更为飘逸和优美。内部空间上，结构构件的精美设计与光影的完美结合，形成非常自然和谐的艺术空间。

4.三个案例

桥梁博士范文

1916年，茅以升考取官费留学，赴美国康奈尔大学桥梁系学习。该校不承认其大学毕业证书，出题重新考核茅以升的大学课程，成绩为“特优”；接下来的研究生入学考试，成绩又是“特优”。自此康奈尔大学决定：今后凡是唐山工业专门学校的毕业生，都可以免试入学读研究生。次年他即获硕士学位。两年后他又通过半工半读成为美国卡内基理工学院首名工学博士，其博士论文《框架结构的次应力》中提出的创见被称为“茅氏定律”，他也被康奈尔大学授予“斐蒂士”金质奖章，为祖国赢得了荣誉，也为他的母校争了光。

1919年12月14日，茅以升毅然归国。1933―1937年，他主持建成我国自己设计、自行施工的第一座现代化铁路公路两用大桥――杭州钱塘江大桥，树立了中国桥梁史上的丰碑，也奠定了他作为中国现代桥梁奠基人的地位，为中国工程师和中华民族争了光。

1937年9月26日，钱塘江大桥下层铁路桥通车，支援了上海保卫战。后因上海沦陷、杭州告急，11月16日他接到炸桥指令。由于他在建桥时早就在南岸二号桥墩墩身中预设了埋设炸药的暗洞，得以推迟炸桥时间37天，对战时运输发挥了巨大作用。上层公路桥通车当天，就撤退难民10多万人，炸桥前一天，通过铁路桥撤退机车300多台、客货车2000多辆。茅以升的预见为抗战撤退赢得了时间，建立了功勋。

钱塘江大桥开工于1934年。当时，浙赣铁路正在兴建，要与沪杭铁路衔接，需在钱塘江上架设一座大桥。钱塘江乃著名的险恶之江，水文地质条件极为复杂。其水势不仅受上游山洪暴发之影响，还受下游海潮涨落的制约，若遇台风袭击，江面常逞汹涌翻腾之势。钱塘江底的流沙厚达41米，变幻莫测，素有“钱塘江无底”之说。因此，民间有“钱塘江上架桥――办不到”的谚语，工程技术界也认为在钱塘江上架桥是一件十分困难的事情。

茅以升先生少年立志于桥梁事业，他看到祖国江河上的钢铁大桥均为外国人所建，颇为痛心，决心为中国人争气，架设中国人自己的大桥。于是迎难而上，慨然受命，自任桥工处处长，请同学罗英任总工程师。

建桥遇到的第一个困难是打桩。为了使桥基稳固，需要穿越41米厚的泥沙在9个桥墩位置打入1440根木桩．木桩立于石层之上。沙层又厚又硬，打轻了下不去，打重了断桩。

茅以升从浇花壶水把土冲出小洞中受到启发，采用抽江水在厚硬泥沙上冲出深洞再打桩的“射水法”，使原本一昼夜只打1根桩，提高到打30根桩，大大加快了工程进度。

建桥遇到的第二个困难是水流湍急，难以施工。茅以升发明了“沉箱法”，将钢筋混凝土做成的箱子口朝下沉入水中罩在江底，再用高压气挤走箱里的水，工人在箱里挖沙作业，使沉箱与木桩逐步结为一体。沉箱上再筑桥墩。放置沉箱很不容易，开始时．一只沉箱，一会儿被江水冲向下游，一会儿被潮水顶到上游，上下乱窜。后来把3吨重的铁锚改为10吨重，沉箱问题才得以解决。

第三个困难是架设钢梁。茅以升采用了巧妙利用自然力的“浮运法”，潮涨时用船将钢梁运至两墩之间，潮落时钢梁便落在两墩之上，省工省时，进度大大加快。

钱塘江大桥是一座经受了抗日战火洗礼的桥。建桥末期，淞沪抗战正紧，日军飞机经常来轰炸。钱塘江桥冒着敌人的轰炸，终于于1937年9月26日建成通车。

钱塘江大桥建成于抗日烽火之中，再生于和平建设之世。她不仅在中华民族抗击外来侵略者的斗争中书写了可歌可泣的一页，而且在国家经济建设中发挥了重要作用。她使沪杭与浙赣两条铁路相连接，使钱塘江两岸由天堑变通，为我国交通事业的发展和当地经济的繁荣建立了不朽的功勋。

桥梁博士范文篇3

关键词：地方资源；桥梁工程本科教学；工程美学；人才培养

中图分类号：G642.0；TU997文献标志码：A文章编号：1005-2909（2017）03-0058-04

国家“一带一路”规划的提出，为中国土木工程走出国门提供了更加广阔的空间。作为构成“一带一路”关键节点的桥梁工程，其作用举足轻重，就业于相关企业的桥梁工程专业大学毕业生的综合素质和工程实践能力无疑会影响到中国桥梁工程在国际上的竞争力，因此，对中国高校桥梁工程专业的人才培养提出了更高要求。

如何将“海上桥城”厦门丰富且极具影响的桥梁工程实例及其他相关人才和技术资源有效服务于桥梁工程专业学生的知识和能力培养，培养方案和培养过程中如何契合地方特色形成自己的亮点是需要探讨的课题。因此，笔者在厦门理工学院桥梁工程方向本科生的教育和教学过程中进行了一些尝试，取得了较好的效果。

一、厦门特色桥梁与道路工程简介

厦门是我国东南沿海重要的中心城市、港口及风景旅游城市。厦门目前在册桥梁共计444座，既有跨海大桥，又有疏港路高架桥、五缘大桥等特大桥，还有大批的匝道桥、立交桥、跨线桥、人行天桥等，涵盖梁、拱、吊等多种桥梁形式，是厦门地标式的建筑组成元素，也见证了厦门城市的发展。

厦门大桥、海沧大桥、集美大桥、杏林大桥和翔安海底隧道是目前厦门岛的五条联外公路要道。厦门大桥是中国第一座跨越海峡的公路大桥，采用预应力混凝土连续梁结构，1991年建成通车，当时是除高集海堤外，厦门岛对外联系的唯一通道，现在依然是西出厦门本岛的重要通道之一[1]。海沧大桥是从海沧半岛通往厦门岛的海峡性公路大桥，在20世纪最后一天通车，是当时亚洲第一、世界第二（H次于丹麦）的三跨连续全漂浮钢箱梁悬索桥，代表着20世纪中国建桥水平最高成就，使厦门从一座海岛型城市发展成一座海湾型城市[2]。海沧大桥东岸锚碇既是海沧大桥监控中心，又是中国第一座桥梁博物馆――厦门桥梁博物馆，集中展示海沧桥设计建造及科研方面的成果。2008年建成通车的集美大桥也是一座预应力混凝土连续梁桥，沟通厦门半岛和半岛外北部的集美、同安等地区，其海上箱梁施工采用了当时国内外最先进的“短线匹配法节段预制悬拼”工艺，是当时世界同型桥梁建设速度的2～3倍，有效地节约了工期，获批“部级工法”[3]。同年通车的杏林大桥又称杏林公铁大桥，是一条公路、铁路平层合建的大桥，打通了福厦铁路进出厦门岛的控制性通道，大桥建设时特别强调海洋环境保护，建立了健全的海洋环境保护及水土保持管理机构，加强施工过程中的环境管理和检查，实行领导责任制和环境质量保护、预防制度，体现了生态环保的理念[4]。厦门的桥梁不仅有实用性，又有艺术性，例如，海沧大桥采用门式索塔，轻巧独特的锚锭，曲线造型桥墩，整体线条流畅轻柔，岛内大桥的引桥部分依山环形而上，使人从不同角度欣赏全桥的风姿，银蓝色的桥体与碧海蓝天相辉映，如画卷般美不胜收，它是中国桥梁景观设计的起源，是厦门的一个标志性景观[2]。集美大桥采用斜腹板箱梁配直方桥墩突显简洁挺拔的建筑形态，而大桥整体平面呈S形曲线、纵向立面形成M型，起伏如飘带，修长秀美[5]。鼓浪屿附近的演武大桥采取了鱼腹式梁、椭圆型墩，桥身通体漆为白色，桥梁照明采取附设在桥梁护栏上的照明灯而不设灯杆，它紧贴海面，宛如波涛起伏，被认为是世界上离海平面最近的桥梁，既不影响周边景观，又满通、旅游休闲功能，实现了景观和交通的有机结合。五缘湾湿地公园附近的五座拱形桥，结构形式上有三跨钢箱拱中承式提篮拱、桁架式钢管拱等，主拱圈色彩各异，分别取名为五缘湾大桥（月圆桥）、天圆桥、人圆桥、地圆桥、日圆桥，五圆恰好与“五缘”谐音，形成“五桥映月”的厦门新景。位于学校附近的厦门园博苑中，连接岛与岛之间的桥梁共十五座，有廊桥、多孔拱桥、斜塔斜拉桥等，造型各异，集中展现了中外经典桥型，在风格上也跨越了历史与现代，体现出“园林的盛会，桥梁的博览”。可以说，厦门的每一座桥都有独特风韵，甚至有碑文、诗歌、雕塑、摄影、书法作品相伴随，有着丰富的桥梁文化意蕴。

环绕厦门岛的城市干道――环岛路，依海而筑，路面平曲线随海岸线延展，奉行“临海见海，把最美的沙滩留给百姓”的建设宗旨，道路或依山傍海，或凌海架桥，或穿石钻洞，上下行分幅设计，中间和两侧各留50～150m的景观分隔带和防风林带，道路中间隔离带的绿化有《鼓浪屿之波》的乐谱，路旁有马拉松塑像，形成一条原始与现代、开发与保护相结合的生态路，体现了厦门特色，展现在人们眼前的是一幅蓝天、大海、沙滩、绿地和四季花开不断的美好图画，被誉为“中国最美自驾游海岸线”和“世界最美的马拉松赛道”[6]。被称为“最美山间公路”的文曾路在景观艺术上追求自然、纯朴的风格，身处都市，却可见青山翠竹、小桥流水、篱笆木屋，充满山林野趣，让人犹如走进了美丽画卷，给人自然清新之感，却不着痕迹，道路与自然环境浑然一体，在实现公路建设与自然环境的和谐方面作出了有益的尝试。

厦门的城市交通规划和设计建造将实用性、艺术性、生态性结合，是最生动和最直观的课堂教学素材和实地参观地点。

二、厦门理工学院桥梁工程教育实践

厦门理工学院是福建省属公立本科大学，实行省市共建、以市为主的管理体制，2013年1月被批准为“省重点建设高校”，其土木工程专业创建于1981年，2007年创办道路与桥梁工程方向，2011年桥梁与隧道工程学科被认定为学校重点学科，2016年土木工程专业（包括道路与桥梁方向）通过国家住建部评估。

厦门理工学院的学生绝大部分是福建人，本科毕业后多数去施工企业，少数去设计院或继续深造。为了提升学生的就业竞争力，依靠厦门桥梁与道路工程的技术与艺术优势，2013年以来厦门理工学院对桥梁工程教学进行了探索及实践。

（一）充分利用厦门优质资源，开设了“集桥梁理想与工程之美”系列讲座

厦门的绝大多数桥梁与道路工程是在改革开放后规划建造完成，特别是成为经济特区后的30多年，厦门汇聚了桥梁规划、设计、施工、维护管理等精英企业及人才，如厦门路桥建设集团、厦门市路桥信息工程有限公司、厦门轨道集团、厦门高格桥梁设计研究中心等企业。学校陆续聘请其主要技术负责人作为学院的客座教授，定期给教和学生举行专业讲座，参与培养计划制定，参与学生的教学指导。

“集桥梁理想与工程之美”系列讲座由参与过厦门城市建设的企业管理人员和技术专家参与，主要以厦门的工程实例为依托，介绍各大型土木工程项目的规划、设计、建造过程及文化内涵。例如，原主管厦门城市交通建设的政府官员利用新旧图片对比，具体讲述厦门城市的变迁与发展，特别是交通规划中的设计理念、方案由来、遇到的难点和创新解决方法，解读其中的文化内涵。曾负责海沧大桥现场施工的总工程师讲述海沧大桥钢箱梁施工中的难点和关键工序，曾参与厦门大桥和海沧大桥等桥梁景观设计并获得过亚瑟海顿奖（国际桥梁创新的最高大奖）的厦门高格桥梁设计研究中心董事长讲解桥梁的艺术设计、桥梁景观设计和创新发展，曾参与海沧大桥维护系统建设的高级工程师为学生讲解特大桥梁的养护管理体系和数据采集，原五缘湾大桥项目副经理讲述五缘湾片区规划以及五缘湾大桥的建设历程，曾负责厦门BRT建设的教授级高工做题为“现代桥梁建设先进技术”学术讲座，当年海沧大桥的设计顾问、国际著名桥梁建筑工程大师邓文士成为学校的荣誉教授，并带来了“21世纪的工程师”主题讲座等。企业导师们丰富的工程经验和国际视野不仅开阔了师生的眼界，使学生对厦门城市交通设施建设有了全面系统的认知，体味每一项土木工程中深厚的人文情怀。

（二）充分利用厦门优质的人文环境，形成系统的工程实习基地

土木工程认识实习是本科教学计划中第一个实践性教学环节，有利于学生建立对自己所学专业的感性认识，从而树立正确的专业思想，为今后的专业基础课和专业课学习打下良好的基础。

学校先后与厦门园博苑、厦门市规划展览馆等签订了合作协议。从2013年开始，每届土木工程专业的学生在大一期末都赴厦门市规划展览馆、厦门桥梁博物馆、陈嘉庚纪念馆和厦门园博苑等地进行认识实习。厦门市规划展览馆以模型、影片、幻影成像等现代化手段，通过对比全方位地诠释了厦门城市的发展历史、当代成就和未来发展方向；厦门桥梁博物馆不仅有海沧大桥的建设成果，还集中展示桥梁历史、桥梁文化、桥梁现代化和桥梁科普；集美的陈嘉庚纪念馆建筑群秉承了独具特色的闽南建筑风格，使学生在接受爱国主义教育同时，感受中西建筑风格的完美结合；学校附近的厦门园博苑集中展示了各种类型的梁、拱、吊桥结构。学生在参观学习的过程中，目睹美丽厦门城市的变迁，感受城市建筑交通设施对人们生活的影响。

全国各大设计院在厦门的分院、施工企业和员工培训基地陆续接纳学校路桥方向的学生进行生产实习和毕业实习，甲级设计院总工教授级高工参与路桥方向毕业设计指导和答辩，保障学生的各阶段实践环节系统而专业。

（三）结合厦门地区的环境特点进行课堂教学

在桥梁工程、桥涵水文、钢桥等课堂教学中，尽量以厦门地区的实际工程为例讲解。例如，讲解工程的可持续发展和环境保护时，引入跨海大桥建设中对白海豚的保护、演武大桥超低设计等成功案例，引导学生在重视结构计算的同时，充分考虑周围环境的影响。讲解桥梁施工时，除了引入集美大桥的“部级工法”、海沧大桥的钢箱梁施工等，学院曾担任厦漳大桥总工的“双师型”教师还以厦漳大桥为例详细讲解施工过程。

针对福建厦门的环境特点，在专业课程中加重了台风、海浪、地震、海水侵蚀等对桥梁结构设计建造过程影响，并有利于学生对周边实际工程的理解和关注。

2013级道路与桥梁工程方向的培养方案中明确提出了学生应具备工程美学方面的修养和素质，并提出开设道路与桥梁美学课程，将采用企业导师和教师共同授课的方式进行。

（四）鼓励优秀本科生参与科研活动

学院设立创新学分和奖励机制，鼓励学生积极申报大学生创新项目，利用课余时间参与教师的科研项目。例如，笔者曾指导2011级本科生完成校级大学生卓越计划“厦门园博苑桥梁文化研究”，引导学生从园博苑的大环境中，体会桥梁的结构美，了解桥梁的命名、雕塑、摄影、文化意境等。

三、结语

厦门的城市之美世界公认，作为城市重要部分的桥梁，其建设艺术和技术均走在全国的前列，特别是在陈嘉庚精神的感召鼓舞下，厦门的桥梁工程企业精英对学校教育都非常热心，并不断有更多的业界人士参与学校的工程教育，这些都是厦门理工学院桥梁工程教育得天独厚的资源。

厦门理工学院立足本地，利用厦门地区优质的工程文化艺术环境，将继续通过与相关企业的深度合作，推行桥梁工程素质教育，培养具备工程美学素养的具有新时代建设理念的应用型技术人才。

参考文献：

[1]田靖宇.厦门大桥双向4车道实现“3进3出”的改造[J].中国市政工程，2008（4）：16-17.

[2]罗盛文.海沧大桥──美丽鹭岛的一颗明珠[J].厦门科技，1999（3）：3-4.

[3]张鸿，张喜刚，丁峰，等.短线匹配法节段预制拼装桥梁新技术研究[J].公路，2011（2）：76-82.

[4]饶欢欢，彭本荣，刘岩，等.海洋工程生态损害评估与补偿――以厦门杏林跨海大桥为例[J].生态学报，2015，35（16）：5467-5476.