Christian Menn（1927—），瑞士杰出橋梁工程師,，蘇黎世聯(lián)邦工學(xué)院（ETH）教授,。設(shè)計(jì)建成橋梁100多座，代表作有Ganter Bridge,，Sunniberg Bridge等,，其美學(xué)理念深遠(yuǎn)地影響著后輩的橋梁工程師。1990年獲弗萊西奈獎(jiǎng)?wù)拢‵reyssinet Medal）,，2009年獲IASBE國(guó)際橋梁協(xié)會(huì)獎(jiǎng)?wù)隆?/span>

早期的作品

1956年獲得博士學(xué)位后,，Menn在巴黎參與聯(lián)合國(guó)教科文組織總部大廈的建設(shè)，大廈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師是奈爾維(P.L. Nervi),。1957年,，他回到瑞士,，同年6月份開(kāi)設(shè)自己的事務(wù)所。此后幾年他設(shè)計(jì)了許多橋梁和大廈,，在瑞士的橋梁競(jìng)賽中多次斬獲一等獎(jiǎng),。1971年，Menn回到母校ETH任教,，從那時(shí)起,，他擔(dān)任了瑞士大部分橋梁的顧問(wèn)。1977年開(kāi)始,，他一直是瑞士鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土建筑規(guī)范委員會(huì)的主席,。

Menn早期設(shè)計(jì)的橋梁明顯受馬亞爾（Robert Maillart）影響。

▲Kolsters Bridge (馬亞爾設(shè)計(jì))

▲Averserrhine Bridge in Crot (Menn設(shè)計(jì)/1960)

▲Salginatobel Bridge (馬亞爾設(shè)計(jì))

▲Averserrhine Bridge in Letziwald (Menn設(shè)計(jì)/1960)

隨著60年代瑞士人工成本的上升,，支座間距密集的上承式加勁拱變得很不經(jīng)濟(jì),。同時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)明和使用,，橋面梁的跨越能力增大,，后期設(shè)計(jì)的橋梁中，Menn將加勁的板間距加大,。

1964年竣工的Reichenau Bridge拱跨度達(dá)到100m,，橋面梁為預(yù)應(yīng)力混凝土空腹箱梁，同時(shí)對(duì)拱起加勁作用,。與之前同類型的橋梁相比,，加勁板的間距拉大很多，形態(tài)更加簡(jiǎn)約,。

▲Reichenau Bridge/1964

▲Nanin Bridge in Mesocco/1968(Nanin Bridge是兩座橋,，這是其中一座)

Felsenau Bridge/1974

Felsenau Bridge是一座雙薄壁墩連續(xù)梁橋，橋墩由兩片狹長(zhǎng)的混凝土墻體組成,。主跨156m,，凈跨144m，是當(dāng)時(shí)瑞士最大的跨度,。薄壁橋墩順橋向因?yàn)閮啥撕奢d平衡，無(wú)需承受太大的彎矩,；而在橫橋向能提供足夠的抗側(cè)剛度,。

Felsenau Bridge另一個(gè)創(chuàng)新的地方是使用了單室箱梁。過(guò)去橋梁往往使用的是兩根箱形大梁,，橋面的每一半用一根,，因此實(shí)際上建造的是并排的兩座橋。單箱式大梁經(jīng)濟(jì)性更好,，施工時(shí)也更方便,。

箱梁在靠近支座處高度增加,，同時(shí)箱梁截面底部寬度收小，與墩柱平滑過(guò)渡,。單室箱梁與雙薄壁墩的結(jié)合使橋梁的立面更顯輕盈,，與自然環(huán)境完美融合。

▲預(yù)應(yīng)力圖紙

橋梁的建造采用了懸臂施工方法,，與拱橋的滿堂腳手架相比,，大量地節(jié)省了人工成本。

甘特橋（GanterBridge/1974）

甘特橋總長(zhǎng)678m,，最大跨度174m,，最大塔高150m。該橋位于瑞士和意大利交界處的國(guó)道上,，跨過(guò)甘特山谷,。最初考慮在山谷右岸設(shè)置1.5公里長(zhǎng)的隧道與老甘特橋相連，后采納了Menn提出的建造新甘特大橋的方案,。新方案與隧道方案相比,，可縮短1.7公里，節(jié)省一半的工程費(fèi)用,。

甘特橋?yàn)?跨連續(xù)單室箱梁,，主跨三孔由三角形的預(yù)應(yīng)力混凝土板懸吊著主梁，使87m（主跨174m一半）的懸臂跨度減少到只有36m,，梁高顯著降低至2.5米~5米,。主梁為寬10米的箱形截面，橋面以上的混凝土塔高控制在15 米以下,，因此斜拉預(yù)應(yīng)力混凝土板很平坦,。與主跨相連的兩個(gè)邊跨部分，為不同方向的兩個(gè)曲率半徑為200m的弧線,，所以甘特橋平面呈S形,。

甘特橋的斜拉預(yù)應(yīng)力混凝土板中配置多束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨固在橋塔和梁中,。先進(jìn)行預(yù)張拉,，再用混凝土包裹?；炷涟逶跇蛎嫣幒穸葹?.4m,，在橋塔附近逐漸增厚，橋塔處截面為1.0x0.8m,?；炷涟灞旧戆凑帐褂煤奢d時(shí)不產(chǎn)生拉應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。

拉索外面包裹混凝土帶來(lái)兩個(gè)好處：1. 保護(hù)拉索不受腐蝕,；2. 混凝土板的存在,，使得正常使用狀態(tài)下,，預(yù)應(yīng)力拉索的應(yīng)力變化幅度是其他拉索橋的1/5，沒(méi)有疲勞風(fēng)險(xiǎn),。

▲Ganter橋與Salginatobel橋

內(nèi)置拉索的混凝土板本質(zhì)上是將支座處的梁截加高了,。這讓小i想起年初寫(xiě)的兩篇關(guān)于梁的文章，跨越結(jié)構(gòu)的形式可以千變?nèi)f化,，但本質(zhì)上都可以追溯到梁的形態(tài),。

將馬亞爾設(shè)計(jì)的Salginatobel橋倒置后貼到Ganter橋的下方，兩者竟有幾分神似,，在瑞士?jī)?yōu)美的風(fēng)景中非常和諧,。

桑尼伯格橋（Sunniberg Bridge/1998）

在20世紀(jì)末國(guó)際橋梁和工程協(xié)會(huì)組織的“20世紀(jì)15座世界最美橋梁”評(píng)選中，桑尼伯格橋和甘特橋都位列其中,。它們就像山谷中盛開(kāi)的鮮花,，充滿活力。

桑尼伯格橋是一座四塔斜拉橋,，主橋跨徑為（59＋128＋140＋134＋65）米,，最高橋墩為62米，橋面以上塔柱高15米,，最大跨度/塔高=9.3,。

對(duì)于混凝土橋梁，達(dá)到一定長(zhǎng)度后就需要設(shè)縫,，橋墩與橋面梁需要布置滑動(dòng)支座,，這幾乎已經(jīng)是現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)的常規(guī)做法。但是桑德伯格沒(méi)有設(shè)縫,，雖然橋的總長(zhǎng)度達(dá)到526m,，但因其平面是弧形的（曲率半徑為500m），由四季溫差引起的變形,、混凝土的收縮,、徐變都可以通過(guò)弧形橋面弧度的變化得到釋放。而因?yàn)闆](méi)有變形縫和支座,，橋梁的施工難度大大降低,，后期的維護(hù)成本也下降很多。

為了不對(duì)圓弧橋面的變形造成過(guò)度約束,，橋墩在橫橋向需要做得柔一些,。Men將橋墩設(shè)計(jì)成框架式，橋墩兩側(cè)混凝土薄墻呈拋物線型,，由下至上逐步展開(kāi)，形態(tài)優(yōu)美,。

講一個(gè)小插曲,，1979年卡拉特拉瓦（Santiago Calatrava）在ETH學(xué)習(xí)時(shí),，有一篇橋梁論文的指導(dǎo)老師是Menn。Menn讓他做幾個(gè)山谷中矮塔斜拉橋的橋塔方案,，老卡當(dāng)年的作業(yè)如下（直到2004年才發(fā)表出來(lái)）,。Menn可能1979年時(shí)就已經(jīng)想做一個(gè)這樣的矮塔斜拉橋了。

八卦說(shuō)完,，回到正題,。還是因?yàn)槠矫娴幕⌒危谒降卣鸷惋L(fēng)的作用下,，橋面梁可以形成拱效應(yīng),，以彌補(bǔ)柱墩抗側(cè)力的不足。因此,，在橋梁與山谷邊緣連接的位置處,，沒(méi)有支座，取而代之的是很大的橋臺(tái),，需要將9500KN的水平力傳遞給山坡,。不過(guò)橋臺(tái)的大部分可以埋藏在土中，外面看上去并沒(méi)那么大,。

▲左為橋臺(tái),。右為與山坡交界處橋面，未設(shè)變形縫,。

桑尼伯格橋位于海拔1050m,，冬季溫度很低，降雪量雪很大,。所以,，為防止融雪劑對(duì)鋼筋的腐蝕，部分區(qū)域的鋼筋使用的是耐腐蝕特種鋼筋,。為了使化雪后的水不在車(chē)道上流淌,，在橋面的高側(cè)也設(shè)置了排水管，排水管也設(shè)置了加熱裝置,。

▲橋下的排水管和拉索的錨固端

▲橋梁的橫剖面（因?yàn)槠矫嬗谢《?，所以橫剖面有一個(gè)7°的傾角）

Menn的橋梁作品超過(guò)100座，在此無(wú)法一一介紹,，僅放一些照片供讀者欣賞,。

▲Nanin Bridge in Mesocco/1968

▲B(niǎo)iaschina Viaduct in Giornico/1983

▲Leonard P. Zakim Bunker Hill MemorialBridge/2002

參考文獻(xiàn)：

1）百度百科、維基百科

2) 《瑞士甘特橋Ganter Bridge 原來(lái)斜拉橋還可以這么設(shè)計(jì)》搜狐號(hào)：極客風(fēng)

3) 《塔與橋》 戴維.比林頓

4) 《The Impact of the Sunniberg Bridge on Structural Engineering,  Switzerland》ThomasVogel, Kristian Schellenberg.