时间：2011-05-16 12:00:00 点击：66
近几十年来，由于现代科学技术的进步，艺术铸造新材料、新工艺、新技术层出不穷，小至几毫米，大至上百米的艺术铸件，技术上都可以实现。如何将雕塑家的艺术创作和铸造要求用合理的工程结构有机地结合，完美地再现其艺术形象，就成了当代大城市雕塑铸造工程的重要课题。 一、 铸铜雕塑的结构设计 我国目前尚无铸铜雕塑大小分级的标准：如何划分铜雕的大小，存在一些含糊的、随意性比较的现象。习惯上以铜雕总高度（米）来确指某一雕塑的大小。铸铜雕塑的结构设计首先要根据雕塑的大小，也就是雕塑的总高度，进行结构设计，一些结构复杂的雕塑，如写实性的人物群雕或单体人物雕塑，还要结合其载荷承受性质进行结构设计。 （一）小型铸铜雕塑的结构 指高度小于5m的雕塑。这类雕塑自身质量最大不超过3t，铸铜壁厚为4~6mm，多用分段法铸造，再把每一段焊接在一起。多数人物雕塑身体部分为一壳状体结构，尽管壁比较薄，但其截面的拉力大，无需另外支架加强，雕塑本身所具有的强度、刚度已能满足使用要求。 （二）中型铸铜雕塑的结构 指高度在5~20m的雕塑。以人物雕塑为例，高度在5~10m，一般人物坐像重量在15t以下，立像最多不超过7t。采用冷硬树脂砂作铸型，可分段分块铸造，头部为一段，其余分2~4段。头部这一段的脸部为一整块，一般采用整体铸造，铸铜壁厚控制在6~8mm。这类像大都安放在室外，由于雕塑本身的截面拉力比较大，对内支架的支撑强度、刚度要求不高，用一个简单的钢支架就能解决。加上多数雕塑的底面积较大，应力分散，只要使钢架建立在混凝土地面或楼层的支柱位置上就能安全使用。 高度在10~20m的人物雕塑。一般坐像重量不超过50t，立像在30t以内。铸铜壁厚为8~10mm，只能采用分段、分块法铸造。头部为一段，头部的一段再分成2~3块，脸块仍应整体铸造，其余铜壁板可分别按垂直或水平方向分块，每块大小为3~4m2 。雕塑的身体部分分段则根据预组装场地面积大小，起吊高度等具体情况来分，一般以3层为一段，每层高1.5~2m，每块壁板的展开长度约为2m，人物的手掌、手臂等单独分开铸造，最后焊接成为一体。 这类人物雕塑的高度已经比较大，特别是立像，高度与像身直径的比值大，重心升高，如果雕塑的底面积较小，稳定度就降低。其载荷除自身重量外，还得计算风度载荷。无论人物立像或坐像，正面或背面的面积总大于侧面，而内支架和雕塑本身截面拉力却是这两个面小于侧面。故在进行结构计算时，只计算正面的稳态风载即可。由于大型雕塑较高，为了视觉需要，头部俯视的角度一般比较大，头部尺寸也较正常人身体比例有所放大，但颈部的外廓尺寸比其他部位小。也就是说，此截面的拉力是整个雕像上最小的部位，因而在颈部会产生较大的弯曲应力。此处铜壁板和内支架应适当增加其强度。在雕塑的内支架设计时，一般分为雕塑和基座两部分分别设计，在安装时再将而这组合成一体。整个雕塑及支架等所产生的载荷，全部要通过基座钢架延伸到底面基础上。因此，基座部分钢架应有足够的强度，并且应安装在坚实的混凝土底面或专门设计的楼层坚固支柱上面，用地角螺丝固定基座钢架。基座上方的钢支架与雕像铜壁板的链接采用直接与铜壁板相连，而是通过副支架来连接。副支架的一端连接铜壁板，另一端则与主钢架相连。雕塑自身的重量、风载等全部载荷都要通过副支架传递到主支架上。它不仅能传递载荷，还具有补偿温差应力、安装应力等功能，避免铜壁板因铜、钢两种材料的线膨胀系数不同，或雕像表面各点温度不同所产生的温差应力过大而引起的损坏。室外放置的大型城雕还需要考虑防雷击措施，确保能长期安全地置于外环境中。 （三）大型、超大型像的结构 高度在20~50m的雕塑为大型雕塑，高度大于50m为超大型雕塑。其铜壁板的分块结构与中型雕塑基本相同，其厚则控制在10~12mm。内部支撑结构，也采用主支架、副支架来承受载荷和传递载荷。从目前已建成的大型或超大型铸铜雕塑来看，数量虽然不算很多，但每座雕塑都耗资巨大，施工周期长，技术难度高，都是永久性城市雕塑，社会影像深远。这些大型雕塑建在城市广场、山巅、海滨等地，一般都是露天耸立，环境条件严峻，还要防止雷击、地震可能造成的损坏。因此，工程实施前总体设计尽可能的完善是保障整个工程质量的关键所在。 河南中象雕塑