【摘 要】“仿生学”理念是人类在经历过长时期的学习和发展后逐渐被其挖掘和应用。“仿生学”所衍生的各类仿生设计也层出不穷，并逐渐深入扩展到各个领域，包括景观桥梁的设计。在现代化的建设领域中，仿生设计是景观桥梁设计的一种创新型手段，同时也是秉承可持续发展策略的有效措施。因此，展开对仿生建筑学在景观桥梁设计中的应用，对于景观桥梁规划设计未来的发展具有举足轻重的意义。
【关键词】景观桥梁；仿生建筑学；仿生理念
我们都不可否认大自然是人类赖以生存和发展的基本要素，人类在进化的过程中，每一项创新的、有意识的造物活动都离不开大自然的启示。在经济快速发展的现代社会，单纯提高物质生活水平以不是人们的基本追求，可持续发展和生态化的生活方式已经成为当前社会重点关注的两大话题，这同时为指导工程学的发展也指引了核心方向。近年来，建筑领域的发展风生水起，桥梁建设在提供重要的交通功能方面也引起了公众的关注，他们提出桥梁建设应与周围生态环境达到一致的协调。为满足这一需求，在进行景观桥梁设计时可有效利用仿生学这一创新性的多元化技术来构建仿生建筑，使其与周遭的生态环境完美结合。
1 仿生理念的应用分类
仿生学反映了人类向自然领域学习的主动性，仿生学的研究与应用以自然界作为研究对象，需要融合多领域知识的学科来挖掘自然界中丰富的知识来源和技术方案。自然界中形形色色的生物经历了亿万年的进化历程依然能够继续生存必定是拥有了能够适应生活环境的生命结构。正是生物界奇妙的生存方式给广大工程师应对可持续发展和生态化生活方式的需求提供了灵感，他们以生物界为研究对象，将结合大自然的仿生学巧妙地应用于现代建筑学当中，可完美地解决在科技发展过程中暴露出的诸多问题。应用仿生建筑学所构造的新颖建筑造型相对于普通建筑造型来说对人们的吸引力更强。总结归纳来说，仿生建筑学的应用分类主要包括美学与意象、形态与造型、结构与力学、功能与机理等几大方面。桥梁建筑不同于居民和办公建筑，其功能性更集中和简化。因此，在景观桥梁设计应用仿生建筑学时，可考虑单方面的应用。工程界本身除了具备服务人类生活的功能同时也属于发明创新的领域，仿生建筑学正是结合了仿生学与工程学领域而精心为人类打造舒适的环境。仿生理念在景观桥梁设计中的应用也是是出于解决现存问题目的的同时积极研发新型的桥梁结构。
2 景观桥梁中的仿生建筑学应用手段
2.1 周边环境仿生
顾名思义，周边环境仿生是在进行景观桥梁设计前对桥位周围环境进行详实的考察后，将其生物结构或形状作为设计参考，将景观桥梁的设计与其完美融合，从而以生动的形象获取理想的景观效果。周边环境仿生能够让景观桥梁与周边环境的特点相契合，使其融于当地的环境。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆周边环境同时还区分自然环境和人文环境两个方面，在进行景观桥梁的设计时应自觉避免对自然环境的破坏，同时也需做到人文精神地彰显和发扬，传承历史文化。可见，周边环境仿生即将环境作为重点契合对象，从而让景观桥梁与其形成有机的整体，在发挥桥梁自身功能的前提下，使其与周边自然环境达到统一和谐的效果。
周边环境仿生的成功案例之一极为奥斯汀湖甸上的人行天桥，该天桥汲取湖滨的芦苇作为设计元素。天桥的桥板和栏杆均采用钢筋作为主要材料，为了与芦苇相融，设计者故意将钢筋的长度设计为不统一且间距小的状态。同时，设计者还对钢筋进行了巧妙的设计：其中间部位弯成水平和竖直不同的方向，上述设计使得天桥的钢筋与自然环境下的芦苇彼此呼应，行人在天桥上行走时仿佛置身于周围美丽的湿地环境。另外，该天桥的一大特色是桥体的钢筋并末作油漆防锈处理，本色装饰本来就做到与大自然的融为一体。
2.2使用功能仿生
使用功能仿生是以自然界生物的生理功能或力的作用规律为研究对象，这需要设计者对可应用的生物功能进行理性的分析和认识，汲取强相关因素建立与事物本质相联系的模型。模型建立后需要在对照原型做定量分折的基础上，结合可用的先进的科技方法，在景观桥梁建筑中将自然界的功能还原。使用功能仿生是以自然界物质独特的功能作为设计灵感的来源，采用恰当的技术进行模拟和再现，从而丰富设计产品的内涵。
使用功能仿生的典型设计案例为天津海河上的奉化桥。奉化桥的设计参考了自然界两点功能特性：引力路径和光。奉化桥通过建立多个曲拱复杂化了桥本身的构造。有特点的是，设计者采用128片花瓣将全部的曲拱建立相互联系。这些花瓣不仅可以有效防止与彼此建立联系的曲拱长时期后发生弯曲变形，同时也能反映太阳的运动情况，如此一来，桥上行驶的汽车便不会迷失方位。128片花瓣的组成材料为玻璃加强纤维、树脂和部分金属结构，花瓣在白天可以观察到太阳运动，在夜晚又可以成为散光器，让奉化桥在提供交通通道的同时扮演分散、定向散光体的角色。
2.3 形态结构仿生
形态结构仿生设计在仿生建筑学中是比较普遍也是应用最广泛的一种仿生设计方法，该方法主要以研究自然界物质的外部形态结构为重点，讲生物体或物质的形态结构通过一定的方法和技术再现于景观桥梁的设计之中。不同的生物为了适应生存环境都各自具有独特的形态结构。自然界中生物的形态结构组成因素也丰富多样，包括线条、色彩、声音、形状等，这些因素共同组成自然的整体美。以蜂巢为例，整个蜂巢均由紧凑的六边形组成，而蜂巢的底部结构则是无数菱形结构，这种结构能够保障蜂巢抵御源自于外部的冲击。除此之外，蜗牛的弧形外壳、电鳗平滑曲线也都在各自的生存环境中遵循了利于生存的力学结构和功能。
形态结构仿生的代表作之一为墨尔本境内Docklands区域跨越 Yarra河的环形步行桥。该环形步行桥不是单独新建的桥梁，而是在原有桥梁的基础上的进一步改造和完善。该环形步行桥在整体架构上主要包括两个组成部分：其一为桥体原有的结构，其二为后期新建的曲面网架结构。环形步行桥的北岸和南岸的结构也大不相同：北岸结构较简单，采用的是环箍钢结构，南岸却相对来说复杂得多，钢结构紧密排列，从远处观望就如蚕茧一般。这座步行桥在外观上的结构设计极具视觉冲击效果，不仅给人营造一种轻盈流畅的感觉，同时步行桥的过渡空间也别具特色，极具美轮美奂的动感。人们是如此评价该环形步行桥：层级形式能够营造独特的光阴之感。整个桥体仿佛是轮回之地，为其增加了神秘的色彩。
3总结
若想将仿生建筑学完美得应用于景观桥梁的设计中，设计师渊博的知识涵养以及丰富的想象力是不可或缺的。将仿生建筑学应用于景观桥梁的设计源自于对大自然的敬畏，能够实现大自然与现代技术的融合，而仿生建筑学的不断发展也会给未来的景观桥梁设计打造全新的平台。
参考文献：
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[3]苏小舒，石璞，谢祥福.景观桥梁创新设计手法及其应用探讨[J].四川水泥.2015（07）
论文作者:吕心汝
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/9/2
标签：桥梁论文; 景观论文; 结构论文; 建筑学论文; 仿生学论文; 功能论文; 天桥论文; 《低碳地产》2016年第8期论文;