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长虹横跨山海志,匠心独绘云梦泽——世界大学生桥梁设计大赛特等奖作品的背后

2024年6月29日,“中交公规院杯”2024年世界大学生桥梁设计大赛总决赛在青岛举行,我校十项作品获奖,特等奖3项、一等奖1项、二等奖3项、三等奖3项,刷新了我院学子参加该赛事以来取得的历史最好成绩记录。其中,作品《Hello Nigeria》《Unity Path Bridge》《竹织月畔》包揽大赛全部特等奖,尽显长大学子在技术与艺术方面的卓越才能。

跨越千山 众志成城

金灿灿的奇丽闭鞘姜绽放于尼日利亚的土地上,也经由长大人的手绽放于滔滔大河之上,形成一座宏伟壮观的桥梁。这是由长安大学公路学院本科生史云同、刘治国,建筑学院本科生徐艺凡,公路学院研究生李明阳以及尼日利亚留学生 Usman Ibrahim组成团队设计的桥梁作品《HellcNigeria》,该作品在“中交公规院杯”2024年世界大学生桥梁设计大赛荣获特等奖。

奇丽闭鞘姜是尼日利亚的国花,团队以此为设计灵感,对奇丽闭鞘姜的叶序进行研究,针对叶序的斐波那契排方式并结合拱的合理拱轴线方程确定了桥梁拱肋的曲线形式,通过实验确定出扇形吊杆和曲线锚固方式。团队参考奇丽闭鞘姜的造型,借助这座大桥勾勒出对尼日利亚的美好期望以及中尼友谊长存的美好愿景。

这是史云同团队第一次参加世界大学生桥梁设计大赛,谈及备赛的过程,团队成员表示一路上煎熬与收获并存。为了突出差异化,史云同团队并没有选择设计人行桥而是选择设计车行桥,这也是长安大学27个参赛团队中唯一一个选择设计车行桥的队伍。队员刘治国解释:“相比人行桥,设计车行桥需要更加谨慎地考虑桥梁结构受力的问题。在满足外形创新美观的同时达到结构的受力要求,并将设计理念运用其中,这对于我们来说是一个艰难的挑战。”

历经团队磨合、选题挑战之后,史云同团队迎来了更大的问题——桥梁的建模。面对庞大的工作量和复杂的桥梁设计,负责建模的徐艺凡在最开始时是完全无从下手的团队指导老师罗晓瑜回忆道:“备赛的时候,我的要求非常严格,而徐艺凡的图却始终达不到我的要求。面对老师的严格要求,徐艺凡一度感到崩溃。但是在队友的鼓励与老师的引导下,徐艺凡进行了深度的学习,一步一步慢慢摸索,终于做出了让老师满意的建模。

备赛期间,队员需要兼顾课业学习、期末考试、运动会等多个事项,然而,没有任何一个人缺席赛前的培训。谈及团队获奖的关键所在,史云同和刘治国异口同声地说出了“团结”二字。他们相信,只有团队成员之间相互协作、团结一心,才能实现最终的成功。

身临其境 共鸣自然

另一项特等奖作品《Unity Path Bridge》的设计团队——洪灏淇团队则以“声音的桥梁”为核心理念,以对马达加斯加国家公园独特自然环境的深刻敬畏与保护意识为设计来源,希望打造一个不仅能连接两岸,更能体现人与自然和谐共生的桥梁结构。

“声音的桥梁”在设计中融入“声音”这一元素,充分考虑设计、材料等因素对当地生态环境的影响,尤其是声音污染对当地珍稀物种的影响,使得桥梁不仅是一项交通设施更成为一件融入人与自然和谐共生理念的艺术品。在设计桥梁结构之前,洪灏淇团队深入研究了马达加斯加国家公园的生态系统,尤其是那些对声音敏感且易受外界干扰的珍稀物种。在研究的过程中,他们意识到传统的桥梁建设可能会对这些生物的生存环境造成不可逆转的影响,因此,在桥梁设计上,他们采用了先进的材料科技与环保理念,确保桥梁结构既坚固耐用,又能最大限度地减少对周围环境的声音污染。

不仅如此,洪灏淇团队还考虑到了桥梁与周围景观的融合性,在桥梁的形态、色彩与材质上都力求与马达加斯加国家公园的自然风光相协调,在追求美观性的同时,勇于创新,使桥梁的设计既能体现对当地环境的尊重与保护,又能体现未来桥梁设计的前沿趋势,实现了桥梁结构设计的实用性与美观性、创新性与和谐性的平衡。

“桥梁是为交通服务,以人为本始终是核心。一味地追求新颖、美观,可能会过于注重形式创新而忽视了使用者的体验。未来的桥梁设计应从使用者的角度出发,深入调研确保设计既美观又实用,充分考虑不同人群的通行需求,确保桥梁的安全性和便利性、实用性。谈及设计初衷,团队成员李思成这样说。

与场景相融合、亲近自然、弘扬文化是桥梁设计未来的发展方向,更是团队成员前进的方向。

竹织映月 非遗传情

竹编织月影,长桥映非遗。

桥梁的刚劲与严谨,对撞竹编的柔和与自然,特等奖作品“竹织月畔”体现了传统与现代的交相辉映,人类与自然的和谐共生。

在公路学院罗晓瑜老师的带领下,建筑学院2020级学生王子怡和队友们以江西婺源的月亮湾为址,运用当地的非遗特色,设计了一件独具当地风韵的桥梁作品——“竹织月畔”。

月亮湾顾名思义,是一条形似月亮的河流,“竹织月畔以此为原型,设计了两座相反方向的月亮形桥身,在河心小岛处相交。桥形取形于当地特色——竹笼,充分发挥了其抗弯抗扭的结构特征;连接方式则是运用了竹篾的一种编织方法——“三角编织法”,配以桁架支撑桥面,在减轻自重、保证稳定性的同时,充分与当地文化环境相融合,平衡了桥梁设计的实用性与美观性。

独具特色的结构让“竹织月畔”大放异彩,但设计起初,“结构”却是整支队伍的短板。弧形桥梁在建模计算时非常困难,队内大多数成员的专业也不是桥梁方向,负责结构设计的团队成员陆军虽然是桥梁专业,但他平时在南校区学习,课程安排得满满当当,成员之间的线下沟通十分不便。“起初我们凭借自己的知识和主观的推断,觉得当时设计的结构足够稳定,但比赛前,院内的专家发现我们的结构还存在一定问题。”雷彩说道。彼时距离比赛还有三天,第二天还要坐高铁前往青岛,在这短短三天里,整个队伍不仅要改进整座桥的结构与桥身,同时还要准备汇报材料。六月末正值期末考试周,多方面压力使这个队伍濒临崩溃。然而每一个人都没有放弃,比赛前一天的凌晨,队员们仍然在改进答辩资料,力求在比赛中展示出方案最好的一面。

“当我代表队伍上台领奖的时候,看到领奖台上特等奖的获奖者都穿着带有长安大学校徽的衣服,我感到非常骄傲。”直到现在,王子怡回忆起领奖的那一刻,语气中依然透露着激动。数十个日日夜夜、一次次精益求精,都在获奖的这一刻以成功的形式降临到队员们的身边,每一个队员都发自内心地感到欣喜。

独特的理念、成熟的结构,“竹织月畔”凝结了队伍中每一个人的心血,展现了过硬的设计能力与强大的心理素质。

工贵其久,业贵其专。在今后的日子里,相信这些年轻的桥梁设计者将继续运用自己的知识技能,设计搭建更多桥梁,跨越山海,联通未来。返回搜狐,查看更多

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