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Part1
伊恩·弗斯是谁？
伊恩·弗斯（Ian Firth），英国结构工程师，更准确地说是一名桥梁设计师，设计了超过40座桥梁，作品遍布世界各地。
有些作品是跨国海峡或者大河的大跨度桥（例如香港昂船洲大桥），有些则是在市中心或者小镇里的小步行桥（例如斯旺西帆桥），无论桥的规模大小，他的每个作品都有独特的地方。
香港昂船洲大桥（Stonecutters Bridge in HongKong）
斯旺西帆桥（Swansea Sail Bridge in Wales）
Part2
最喜欢的作品——渴望之桥
渴望之桥（Bridge of Aspiration）建立在英国伦敦考文垂花园内，是一座跨度仅有9米的人行桥。它其实是一条连廊，连接皇家芭蕾舞学校（Royal Ballet School）和皇家歌剧院（Royal Operal House）。在尹恩的众多作品中，他最喜欢这座小连廊，是因为它是一件美观又精致的作品。
该桥的建筑设计由Wilkinson Eyre Architects完成。最初的设计概念是将芭蕾舞的移动之美用视觉表现出来，于是一个简单的方盒子形状的连廊就在空中扭转了90度，再搭配上金属和木的装饰以及灯光，在夜晚格外好看，确实有芭蕾优轻柔的美感。
这座桥独特的外形给桥的结构设计增加了不少难度。除了自身造型独特外，当时结构设计的难度还来自于两方面：一是为了尽量避免影响桥下方街道上的行人通行，桥的施工时间很短；二是在设计以及施工时都要考虑到避免破坏已有的建筑，也就是皇家歌剧院。
最终确定的外形是由23榀方框架组成，每两个框架之间的夹角大约为4度，从桥的一端到另一段共旋转了90度。每一榀框架和两侧建筑表面以及下面的街道平行排列，但是并不垂直于桥轴，这是为了防止在桥上的行人能看到两侧的公寓内。因此，每榀框架做得足够宽并且间隔开，阻止桥上行人的侧向视线，同时为了保护女芭蕾舞演员的隐私，桥面上一半的玻璃为透明玻璃其他的为半透明玻璃。
伊恩在设计时提出过多种方案，其中也包括运用预应力组合梁。多种方案比较后，伊恩认为不管是从施工方面考虑，还是从竣工后维护方面考虑，最简单且经济的方案是使用简支箱型梁支撑其上面的框架。
但其实在这个项目中的简支梁并不简单，主要原因有三点：一是桥不仅在平面上呈S形，在垂直面上也有坡度起伏；二是简支梁的两端高度不同，相差超过0.7米；三是考虑到桥内也需要保温以及通风，所以简支梁上也要容纳所有的机械设备，并且还要方便日后的维修。
由于这座桥是一个三维结构，在桥的每个位置，简支梁的截面大小都不一样。通过运用现代的3d电脑建模和计算，伊恩最终给出了一个简支梁的方案：梁的两端是宽度大、高度低的矩形，中间是规则的等腰三角形。由简支梁在均布荷载作用下的弯矩图可以知道，中间弯矩最大，伊恩在中间使用了高度较大的等腰三角形截面，完全符合了力学原理。
简支梁的平面图
桥梁的一端安放在皇家芭蕾舞学院固定的节点上，另一段悬挂在皇家歌剧院的吊架上，以适应两座建筑之间的相对运动，并且允许两座建筑产生不同的沉降。
对于材料的选择，伊恩主要考虑到了三个方面：一是后期维护是否方便，由于梁的表面在施工完成后难以再进行维护，所以选择一个防锈性能好的材料十分重要；二是由于要减小对原有的皇家大剧院的结构上的影响，桥的自重足够轻；三是经济性是否合理。最初的方案包括不锈钢，GFRP等都由于造价高被淘汰了，使用铝作为受力构件的材料是最经济的，铝可以在强度、刚度和重量之间提供一个相对的平衡。因此，这座桥的主要受力构件都是铝的，部分加强件是不锈钢的。
这座桥每榀框架之间都存在玻璃，为了防止玻璃的破坏，桥的刚度要足够大以防止产生过大的变形。
所有的框架都是在工厂预制再运到现场安装。从桥的设计到施工，3d模型起到了很大的作用，可以看出在未来的建筑发展中，设计师不能仅仅局限于二维作图，也要学会三维设计。
框架的典型截面
Part3
桥应该要很美观
伊恩在自己的个人网站中写到：我认为我非常幸运能和多位建筑师合作完成一些国际上受关注的作品。因此在保证结构安全和经济性的前提下，我尽可能将优雅和美观体现在每一个作品中，这就是我设计桥很受欢迎并且长久稳固的原因。
2018年，伊恩受邀进行TED演讲，在他的演讲中也表达了对桥梁的美观的追求：一座桥梁将要存在上百年，人们不会在乎当初建造时花费了多少钱，但是会在乎这座桥是否美观。
桥梁的设计要注重美观，建筑亦是如此。作为一名结构工程师，在保证结构的安全的前提下，应该尽量在结构中体现美感，做出精致的作品。
Part4
伊恩的其他作品
香港昂船洲大桥（Stonecutters Bridge in HongKong）
世界上最长的斜拉桥之一
主跨度1018米
由两个钢箱型梁组成桥面
意大利墨西拿海峡大桥（Messina Strait Bridge）
世界上最长的悬索桥
主跨3300米
桥面采用三箱流线型截面，索塔设计采用钢结构按框架布置
斯旺西帆桥（Swansea Sail Bridge in Wales）
曲线斜拉桥，桥面仅有一面被倾斜的桅杆支撑着
已经成为当地的一个地标
帕德玛大桥（Padma Bridge）
主桥全长6150米，为双层钢桁混凝土结合梁
是中国企业在海外承接的最大单体桥梁工程
昆斯费里大桥（Queensferry Crossing）
斜拉桥，主跨长度650米
与ARUP和JACOBS合作完成
参考文献：
1 TED演讲：Bridges should be beautiful; https://www.ted.com/talks/ian_firth_bridges_should_be_beautiful
2 http://www.ianfirth.com/
3 Wilkinsoneyre: http://www.wilkinsoneyre.com/projects/royal-ballet-school-bridge-of-aspiration
4 COWI:
https://www.cowi.com/solutions/infrastructure/bridge-of-aspiration-united-kingdom
5 The Bridge of Aspiration, Covent Garden, London. Ian Firth, 2006.
