【桥梁案例赏析1】为2022年北京冬奥会设计的“三山大桥”

三山大桥横跨妫河，是2022北京冬季奥林匹克运动会基础设施的组成部分，将市中心和张家口联系起来。三山的文字意思是指三座山，这也说明了从侧面看时桥梁的造型，即：三个拱形结构连接了起伏的山峦。

　　大桥地处北京高密度的市区与城市北侧跌宕河谷之间的门户位置，大桥周边地区作为休闲场所，在居民和游客中的人气指数快速上升。在前往北京冬奥会的所有主要室外赛事举办地张家口的途中，这座大桥在山峦层叠的景观中成为一座引人入胜的雕塑。

　　紧邻三山大桥的是2019年北京园博会用地，由国际级建筑大师设计的重点开发项目将把这一地区打造为一个展览中心，展会结束后再改造成市民的休闲娱乐区。大桥连接各重要节点场所，成为更广泛的北京扩展区总体规划中不可或缺的公共联系纽带，从形式上把新区与北京的城市肌理融为一体。

图1：桥身造型

图2：桥梁入口

图3：桥身景象

图4：桥身景象

图5 鸟瞰图

　　形式设计理念：

　　三山大桥形式设计结合并考虑了项目周边起伏的山峦环境、以及由尺寸相同、相互交织的五环构成的奥林匹克标志的含义，圆环表示五大洲团结融洽。大桥的主要结构设计为一系列在最高和最低点处相连的圆环。圆环构成主要结构元素，并在圆环和桥面之间设置钢索将桥面吊起。在前往奥运会赛事的途中“驶入圆环”可成为奥运会的标志性场景。从侧面看时，大桥仿似一系列山峰和山谷，与临近的葱郁山坡形成了和谐的对话，将人造结构与周边自然环境融为一体；从顶部看，大桥通过类似DNA的双螺旋结构将妫河两岸连接起来。对于不断靠近妫河的奥运会观众而言，大桥宛如一座多层面的标志，跟随人们朝向大桥的角度而不断呈现出不同的形象。

图6 设计概念

图7 交错的环

　　结构设计理念

　　三山大桥桥面长452米，横跨妫河两岸，由三套交叉相连的拱形钢结构组成，最大跨度95米。拱结构序列形成了一个预应力双螺旋，在各自顶部和底部互为交叉支撑。螺旋结构尽可能地采用了细长造型，其设置位置可发挥最佳的结构性能。桥面通过高强度缆索悬吊于桥梁结构，缆索和拱结构互为交叉联系。空间拱结构的造型类似过山车，采用管状不锈钢支柱打造，在连接上形成了较强的侧向抗力。每个拱结构组件都由五个利用缀板连接的钢管组成，通过这些钢管将荷载传递到稳固的基础承台上。虽然拱结构的每个组件都采用扭曲造型，但钢索的预张力可确保这些组件的稳定性，避免其在压缩荷载下发生变形。交叉连接的钢索进一步强化了大桥的纵向刚度，使其得以承受车辆的动荷载。缆索构成的波状表面围合成大桥的内部空间。大桥采用的双螺旋结构使其比传统箱梁桥节省了5倍的用钢量。

　　园林式大桥

　　天然绿篱和树木带将大桥的机动车道和人行道分隔开来，并连接了桥跨上方两侧的绿化河岸，进一步强化了大桥的“公共空间”属性，同时实现人车分流。三山大桥由建筑设计方槃达和工程团队合作完成，双方在结合造型原则和结构创新的基础上进行了设计梳理。在双方努力下，三山大桥以其独一无二的结构造型，成为奥运精神的动人象征，并进一步打造北京连接全球的城市形象。

图10 人车分离设计

图11 模型

图12人 平面

图13 立面