王兴鸿 戴航 强欢欢 Wang Xinghong Dai Hang Qiang Huanhuan

1 柱元与结构

文艺复兴时期，建筑师帕拉迪奥（Andrea Palladio）说：“每一部分都应处在其恰当的位置……在整体中，每一部分都要受到尊重，并且它们之间以及它们同整体之间要彼此协调”[1]。从英国索尔兹伯里的史前巨石柱、原始棚屋的柱、中国古代建筑的木柱，到希腊罗马成熟的柱式，再到现代勒·柯布西耶多米诺体系中的柱，以及当代建筑中形态各异、功能不同的柱，柱元在不同材料、不同结构体系中都充分发挥着重要作用——传递竖向荷载和抵抗侧向弯矩。工程师在一些市政工程的设计建造中首先实现了结构的真实表达，例如1937年完工的由约瑟夫·施特劳斯（Joseph Baerman Strauss）设计的金门大桥中的柱塔，以及1939年由爱德华多·托罗迦（Eduardo Torroja）设计的Alloz输水道等[2]。

“在所有建筑艺术的组成中，你会发现柱子一定是最先值得关注的元素”[3]，莱昂·巴蒂斯塔·阿尔伯蒂（Leon Battista Alberti）的这句话充分说明了柱在建筑中的重要性。结构构件是结构设计最重要的部分之一，只有在特定的秩序和逻辑协同作用下，才可能实现一个完整高效的结构系统。作为传递竖向力的主要载体之一，柱元在结构体系中至关重要，也最容易获得表现力。西德设计师柯特·西格尔（Curt Siegel）结合静力学图解，从骨架、V形支座等方面全面透彻地分析了结构构件（尤其是柱元）的设计原则和表现，以及结构构件形态对结构体系和建筑表现的作用，为设计者提供了切实可行的结构构件和结构体系设计方法。维奥莱·勒·迪克（Viollet le Duc）于1864年的V形柱实践和那不勒斯火车站设计方案都是经典案例。