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[桥梁人物] 轻盈的舞者:约格·施莱希 [复制链接]

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yaqin 发表于 2018-4-2 09:52:44 |显示全部楼层 |          |
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我希望将来在我的墓志铭上写道:“他曾为这座桥梁工作过!”

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提到驰名国际土木工程界的“斯图加特”学派,不得不提到一个名字——约格·施莱希(J rg Schlaich)。


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生于1934年的施莱希,是德国斯图加特大学第二结构工程研究所所长,教授。他是享誉世界的结构工程师,也是一位卓越的教育家。自1974年担任德国斯图加特大学结构设计研究院教授起,直到2000年退休 。在他26年的教学生涯中,他把学生引入了结构设计和创作的世界,并创立了“斯图加特”学派。他设计的塔和桥梁以轻盈、纤细、新颖而著称。1980年,他创办了施莱希(sbp)工程设计咨询公司,时至今日,仍继续传承者施莱希先生的设计理念。他是美国科学与艺术院外籍院士,印度国家工程院院士。曾任国际壳体结构协会主席、国际桥梁与结构工程协会副主席。


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大 师 的 启 蒙


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约格·施莱希来自一个牧师家庭,是家庭中5个孩子中的一个。童年时期,他就对手工艺表现除了浓厚的兴趣,这种兴趣也得到了父亲的大力支持。出于对手工艺的喜爱,他在完成高中学业的同时,获得了一个木工学徒资格。另外,他的姐姐布里奇特·彼得汉斯是一名建筑师,对他影响颇深。当时,布里奇特·彼得汉斯师从著名的现代主义建筑大师密斯·凡德罗,在伊利诺理工大学学习,并获得了建筑科学硕士学位,后来在世界顶级设计事务所之一——美国SOM建筑设计事务所工作了近20年。因此,在她参观访问时,也经常带着弟弟约格·施莱希。通过这种途径,约格·施莱希认识了美国的麦伦戈登·史密斯和其他人。他在建筑和结构方面的兴趣被唤醒。

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在这样的背景下,约格·施莱希开始在斯图加特学习建筑和土木工程。在那里,他完成了中期学业,并继续在柏林工业大学学习。在柏林,他师从德国著名的桥梁和结构工程大师Franz Dischinger的继任者——K pke和Teichmann教授,这段学习经历带给他深刻的影响。数年来,他游历了很多国家,并实地考察了当地的桥梁和结构,这些经历,使他获得了大量而丰富的图片影像,也成为他课程素材的重要来源。

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后来,他作为弗里茨·莱昂哈特(Fritz Leonhardt)的助手,开始了实践之路,并完成了国外研究生的学业。学业结束后,他在美国工作了一年,了解并受到了Timoshenko梁理论和美国工程艺术的启发。不同方法之间的矛盾时常带给他灵感,他的作品也受到了那个时代的一些大师的影响,如Maillard、Nervi、Candela,特别是德国建筑大师弗雷·奥托(Frei Otto)的作品。约格·施莱希说:“我受他的启发很多。我在土耳其做实习生的时候,很偶然的一次机会,在一家书店看到了Frei Otto的书“Das h ngende Dach”在我从叙利亚到埃及的整个旅途中,我都带着它。一个季度以后等我回来 ,这本书已经被我翻烂了,所有的东西已经记在我的脑子 里了。后来,我有机会在慕尼黑奥林匹克体育场项目中和他一起合作,也正是以这种方式,我接触到轻型结构,这对我来说意义重大。”


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独 特 和 勇 气

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约格·施莱希(右)和鲁道夫·贝格曼

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建筑师Anthony Hunt从建筑的角度来看约格·施莱希的作品:“这些工程实践是富于冒险精神和革新性的。他们采用的先进技术,不是为了展示技术本身,而是为了以结构工程师的方式创造出真正的典雅和优美。”

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加尔各答胡格力大桥是约格·施莱希最重要的工程之一。对于胡格利河大桥的结构设计,他与他的合作人、朋友鲁道夫·贝格曼以及参与这项工程的其他工程师们,曾经自豪地说:“我们为我们的后人做了一些事。”1971年,施莱希第一次到那里进行工可讨论,直到1993年大桥才建成完工。换句话说,他们为了这座桥,在加尔各答全力以赴了20年。

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当地政府对这座大桥提出了一个要求,就是在不进口任何原材料的情况下进行建造,其目的是为了给当地创造就业机会。然而,当地既没有焊钢,也没有焊接设备。施莱希和他的团队,需要面对的是设计一座可以进行铆钉固定大桥的艰巨任务。用铆钉铆固一座长达1000米的斜拉桥,这简直难以想象。许多年过去,施莱希提起这座桥,仍掩饰不住激动地说:“直到今天,我都感到欣喜的是,我们当时没有放弃它,而是欣然接受挑战。最妙不可言的是,铆钉被证明是一种极好的解决方案,将我们从许多潜在的焊接问题中解救出来。‘好的铆钉连接比坏的焊接更好’是我们风趣的说法。”

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因此,加尔各答胡格力大桥具有独一无二的性格,它没有任何多余的构件存在,呈现出极致的简约美。铆钉使钢结构表面具有独特的魅力。大桥连接东、西孟加拉,它的建设给成千上万的家庭带来了工作和食物。加尔各答的人民把它看作是自己的大桥,这些正如施莱希所期望的那样。他甚至表示:“我希望将来在我的墓志铭上写道 :‘他曾为这座桥梁工作过!’”

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Pragsattel人行桥(sbp)

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HeilbronnerStrasse人行桥(Gert Elsner)


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1993年,以国际园艺博览会为契机,斯图加特新建造了一系列标志性建筑。其中的两座人行桥,非常准确地反映了施莱希对于此类结构的钢材的特性和结构形式多样性的深刻认识。这两个简单的跨越式建筑物,展示了他对小型建筑物的天赋。就像施莱希自己所言:“它们不应该仅仅被视为纯粹满足功能需要的结构,只考虑其经济性,它们必须与周围的环境融合,并满足其使用者——行人的需求。与公路和铁路桥相比,人行天桥与人直接联系,它们是人们伸手可及的桥,它们应当是美丽的,人们应该乐于观赏它们,乐于漫步其上。它们不需要像公路桥那般笔直,甚至可以有一些摇摆,让人们能感觉到它们的存在。”


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理 论 家 与 实 践 者

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施莱希的业余爱好是拉小提琴


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施莱希在混凝土结构领域的研究有着很高的造诣。他最重要的研究成果之一,就是明确并完善了适用于钢筋混凝土结构分析的杆件系统方法(STM)。这种方法的最大优点在于,使得设计人员可以明确钢筋混凝土结构中力的传递情况,同时可以了解钢筋混凝土构件如何通过受拉钢筋与受压的混凝土之间的多种组合方式,来有效地承载。


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认识并在实践中应用这一方法的第一人,是在瑞士苏黎世联合工业大学任教的威廉·里特。他在1899年,对钢筋混凝土结构中埃内比克方法(埃内比克:法国工程师,钢筋混凝土的发明者)进行的开创性研究中,就已经采用了这种方法。

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当威廉·里特在苏黎世的后继埃米尔·默施回到德国后,将这一方法写进了他1912年出版的教科书中。然而,这一极富成效的方法直到20世纪80年代,才在实践中得到广泛的应用。在这其中,施莱希起到了决定性作用。他于1984年在钢筋混凝土年报中,系统地描述了杆件系统方法(STM),并在1987年5/6月的PCI学报上(PCI为预应力混凝土学会),对STM进行了全面、深入的介绍。他发表了“关于结构混凝土协调设计”的报告,认为目前的设计方法对于应力比较明确的部分(如梁跨中附近)设计得很细致,而对于应力紊乱部分(如深梁、托臂、集中荷载作用点、结构不连续处、缺口、孔眼等)则只能根据试验或凭经验进行粗糙设计,使得同样重要的不同部分的设计很不协调一致。为此,建议采用“压杆-拉杆”模型的方式,将桁架相似理论应用到任何结构的任何部分,将整个结构假定为由多个压杆、拉杆及节点所组成,并划分成不同的D区(节点区)及B区(压杆及拉杆)。报告中详细介绍了区域的划分和设计计算方法。通过这些努力,使杆件系统方法在德国和美国都得到了更广泛的认同。这一设计思想,使得结构设计变得非常直观,否则,结构师进行结构分析和钢筋尺寸及位置的计算时,都要面临复杂的数学运算。自此,工程师有了一张记录混凝土结构承载时力的传递关系的X光片,它使人们在研究结构承载关系的同时,还可以直观地感受到结构工程的美感。这一方法,是对传统的静力图解法的突破、苏黎世的卡尔·库尔曼和他的学生威廉·里特开创了这条道路,再通过施莱希和他的同事库尔特·舍费尔以及他们学生的努力,加以系统化,从而使该方法获得重生。1987年,PCI学报指出:这将成为结构工程师和谐设计的思维方法的一部分。

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在1992年《欧洲规范2试行标准》及1994年《美国(AASHTO)公路桥梁设计规范》中,都列入了“压杆-拉杆”模型的条款。后来,我国公路桥梁设计规范的承台计算部分,也采用了该理论。

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约格·施莱希的主要教学经历,是作为斯图加特大学的教授(1974年~2000年)。他改变了大众对土木工程师专家的印象。他让学生们在现有的坚实理论的基础上,设计和创造着世界,用他的“斯图加特”学派,影响着一代又一代的学生们。

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施莱希在给学生上课

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施莱希的教学方法也不局限于某一种单一的材料,因此,他总是在大学的研究所里待到很晚。他认为,所有的材料都应该根据项目和其本身的特性,被合理地使用。如果有老师在设计建筑物时,只使用一种材料,那就落伍了。施莱希常常对他的学生们说:“人们不是在建造混凝土桥、钢桥或木桥,而是在建造好桥。”他认为,应该废除这种对品质不利的分类形式,让所有的研究所更加紧密地合作在一起。这对于他同事的要求就变得很高了,脱离传统方式通常就需要他们牺牲个人主张。在他的坚持下,材料综合教学应运而生。运用多种材料进行设计,成为他最核心的理论准则。

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Hans Schober是施莱希最初的学生,现在是他的科研助理和多年的合作伙伴。他简明扼要地总结了导师非凡的领导力:“他从来不逼你,而是帮助你成长。”施莱希的课程总是充满激情,学生们充满热情和强烈的兴趣,他的课程总是非常受欢迎。


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施莱希在工作中拥有很强的个人魅力,他办公室的门总是开着,不需要向秘书汇报就可以直接进去。即使是临时的拜访,他也会抽时间进行交流。他的办公室有一张圆形的桌子,体现他的科研态度:合作不分层级。因此,施莱希也经常去助理家中拜访,在那里,他会穿着便服坐在桌子边侃侃而谈,俨然一位亲切的长者。

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工 程 师 与 艺 术 家

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施莱希与同事一起讨论设计方案


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2004年,德国建筑博物馆将施莱希和他所创立的贝格曼设计公司长达35年的全部创新作品,以轻型结构为题,出版了一本专著《轻·远——德国约格·施莱希和鲁道夫·贝格曼的轻型结构》。专著的内容在德国汉堡自由艺术学院首展后,还分别在意大利威尼斯的IUAV大学、中国上海同济大学以及美国纽黑文的耶鲁大学YSA美术馆等地巡回展出。


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德国基尔三跨折叠桥(Till Beckmann)


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中国工程院院士项海帆在这本书的中文版序中写道:这本专著中所显示的施莱希和贝格曼设计公司的70多项作品,涉及桥梁、塔桅、壳体、索网和膜结构以及太阳能塔等许多结构形式。他们所创造的这些令人难忘的结构造型,新奇、轻巧、安全、简洁、受力明确又便于施工,充分体现出适用、经济、美观、生态以及社会责任的完美统一,达到了建筑艺术和结构技术相结合的最高境界。


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从斯图加特Max Eythin湖上的金银丝装饰人行桥,到德国基尔的一座可以拉起的红色开启桥,再到杜伊斯堡内港上的精致人行桥。当游船从桥下经过,那个画面就像一只手拎起猫咪拱起的后背……这些都是施莱希极简材料应用的杰作。


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加尔各答胡格力大桥


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复制从前的经验固然是安全的,但是不走常规的新计算方法和材料更令人兴奋。与追求打破跨度纪录的传统工程师相反,约格·施莱希选择了结构设计领域。他所倡导的轻型结构,曾经受到很大的非议。他甚至利用自己在悬索桥、斜拉桥方面的经验,将轻型结构应用在大跨度屋顶以及其他建筑方面。例如:慕尼黑奥林匹克体育馆(德国)、斯图加特Killesbergturm塔(德国)、汉堡庭院式历史博物馆复杂的玻璃屋顶(德国)。约格·施莱希的“轻型结构”拥有高效、美观、生态和社会效益高的特点,展示了科技与设计的成功结合,既重视了细枝末节,又不失整体把控,可以媲美任何一流建筑大师的杰作。施莱希告诉我们:不要羞于创新,要将自己的想法以一种大胆而又不草率、技术可行而又不循规蹈矩的方式,应用在工程中。在他的职业生涯中,他总是抓住一切机会,创造有意思的工程。他的设计理念融合了建筑师、艺术家、工程结构分析师的一致性,而非局限于某个部分。


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杜伊斯堡内港弓背桥(HG Esch)

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约格·施莱希总是说,不仅是工程师或建筑师对桥梁的功能性感兴趣,人们对他们所看到的桥梁,都会有自己独到的见解。如果有人通过中标价格和所谓的耐久性来评判桥梁的质量,那就太过简单了。人类可以创造文化,桥梁和建筑艺术密不可分。如果固步自封地破坏自然环境,就不存在建筑艺术。他认为,所有的可能性都必须满足地理位置的要求、施工要求、客户和大桥使用者的要求,不论是一群驴子还是1000辆卡车。


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因为这个理念,约格·施莱希十几年前决定举办桥梁设计大赛,因为大众必须明白,良好的工程质量是值得嘉奖的,建设的基础设施只有浸润文化,才能成为文明。对于他来说,高度的文明才是对环境破坏最合适的补偿手段。之前原始的桥梁非常完美地融入了周围的环境,而现在人们却建起了高高的隔音屏障,既丑陋又廉价。施莱希说:“他们忘了人们不仅有耳朵,同样也有眼睛。”

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慕尼黑奥林匹克体育馆

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几年前,约格·施莱希从活跃的商务活动中退出,搬到了柏林的居所。他的施莱希(sbp)工程设计咨询有限公司也交给了儿子麦克·施莱希和其他5名合伙人,公司至今仍然秉持着施莱希“工程艺术家”的传统,为建筑文化、轻型设计、宽跨结构做出自己的贡献。


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编 后

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在撰写本期人物之前,《桥梁》杂志记者与约格·施莱希的儿子麦克·施莱希取得了联系,希望可以采访到施莱希本人。遗憾的是,今年已84岁高龄的施莱希先生,目前因身体状况不佳,无法接受我们的采访。因此,本期文章只能根据相关资料进行翻译编撰。在此,我们祝愿施莱希先生能早日康复。而他所创立的“斯图加特”学派,以及他的理念与精神,也将影响着更多年轻的工程师,创造出更多传世百年的杰作!


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附表 约格·施莱希设计的主要桥梁

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《轻·远》

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——德国约格·施莱希和鲁道夫·贝格曼的轻型结构


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“这些工程实践

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是富于冒险精神和革新性的。


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他们所采用的先进技术,

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不是为了展示技术本身。

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而是为了以结构工程师的方式


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创造出真正的典雅和优美。”


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——安东尼·亨特《 The Architecture Review》


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