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中国为何号称“基建狂魔”,全世界最难造的桥都被中国造了

【军武大本营】作者:军武菌

我以前一直认为建筑是没有重量的,现在我知道了,建筑确实是没有重量的。——zaha hadid

经过历时8年的建造,港珠澳大桥将于2016年底竣工。港珠澳大桥东接香港特别行政区,西接广东省珠海市和澳门特别行政区,是国家高速公路网规划中珠江三角洲地区环线的组成部分和跨越伶仃洋海域的关键性工程,将形成连接珠江东西两岸的新的公路运输通道。全长55公里,建成后将成为世界最长的跨海大桥。

其实这些年,中国在基建方面取得的成就世界瞩目,国家面貌日新月异,像中国的造桥工程技术在国内配合高速铁路工程的历练下,相继建成了世界跨度最大的铁路拱桥——北盘江特大桥(沪昆高铁),以及被誉为“世界铁路桥之最”,同时布置了六线铁路的南京大胜关长江大桥。也不怪别人送我们一个“基建狂魔”的称号。然而这些成就的取得还要感谢一下大洋彼岸的美国,是他们用自己惨烈的桥梁事故为后世的桥梁工程师提供了一个里程碑式的样本。

早在1889年,人们就提出了在塔科马海峡上为北太平洋铁路建造栈桥的建议。塔科马海峡吊桥是位于美国华盛顿州塔科马的两条悬索桥,也是华盛顿州16号干线的一部分。每桥长1.6公里,横跨塔科马海峡。塔科马海峡大桥的建造计划到1937年步入正轨。第一代桥于1938年开始建造,当时桥梁设计共有两个方案,

第一个方案由克拉克·埃德里奇(Clark Eldridge)提出,他要求将25英尺深(7.6米)的钢梁打入下方的路面使之硬化,路基下使用格状桁架梁。而另一个方案则由著名的金门大桥设计师之一里昂·莫伊塞弗(Leon Moisseiff)所提出,他为了减低造价,把桥面设计的厚度从25英尺深的格状桁架梁变成仅有8英尺(2.4米)深的浅支持梁,他的方案使钢梁厚度变窄,并且使大桥看起来更优雅,更具观赏性,还使建设成本从1千1百万美元降至8百万美元,当时在以经济为大前提下,莫伊塞弗的方案获得采纳,正是这一改动导致了后来的悲剧,所以有时候想花小钱办大事只会坑了自己。

该桥于1940年7月1日通车,但在启用后数个星期,桥面便开始出现上下摆动。有关人员在支柱上安装摄录机,以便观测摆动。因为这种现象的存在,当地人幽默地将大桥称为“舞动的格蒂”(Galloping Gertie)

然而在这之后随着桥面的波动幅度不断增加,工程人员尝试加建缆索及液压缓冲装置去试图减低波动,但都不成功。在持续数个月的摆动之下,桥梁最终于同年11月7日倒塌,其过程获得全程记录。当天早上,桥面的上下摆动突然停止,取而代之的是出现左右的扭力摆动,当时有两人被困在桥上,后来也成功逃离现场,然后桥面在数分钟内陆续崩塌。

所幸这次事件没有造成人命伤亡,但华盛顿州政府还是特别为此而设立了专案调查组,经过美国空气动力学家西奥多·冯·卡门在加州理工学院风洞进行模型测试,最终证明塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶,是强风引起吊桥共振,从而随强风而剧烈摆动,导致吊桥崩塌。这次事件也成为研究空气动力学卡门涡街引起建筑物共振破坏力的活教材。

正是塔科马海峡大桥的坍塌引发了全世界科学家对风振问题的研究,促成桥梁风工程等各种新学科的建立。对桥梁风振问题的研究,使人类近几十年来得以不断突破桥梁的跨度记录。可以说令国人骄傲的“港珠澳”大桥也正是踩着前辈的基石一步步爬上来的。

所以说,中国成为“基建狂魔”美国也有一份功劳呢!

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