你相信嗎?我走過的橋比你吃過的鹽還多
你或許去過趙州橋,知道倫敦大橋,也見過金門大橋,可你知道這些橋樑為什麼會聞名世界嗎?你又了解多少有關橋樑的「黑科技」,就讓我們今天來盤點一下世界七大奇橋。
我們先來了解一些橋樑的基本知識
簡單來講,橋樑可以劃分為上部結構、下部結構和附屬結構。
上部結構,也稱橋跨結構,是指線路中斷時跨越障礙的主要承載結構,是對橋樑支座以上跨越橋孔部分的總稱。
下部結構是指設置在地基上用以支撐橋跨結構,並將其荷載傳遞至地基的結構物。一般包括橋墩、橋台及墩台基礎。
附屬結構主要是指伸縮縫、燈光照明、橋面鋪裝、排水防水系統、欄杆等附屬構造。
橋樑還有一個比較重要的構件就是支座,支座是在橋跨結構與橋墩或橋台的支撐處所設置的一種傳力裝置,不僅要傳遞很大的荷載外,還要保證橋跨結構能夠產生一定的變位,目前常用的支座主要是橡膠支座和鋼支座,除了常規性能外,還具有很好的減、隔震作用。
說完了組成結構,我們再看看分類,從結構體系上看,橋樑可以分為梁式、拱式和懸吊式三種,這也是最常用的一種分類,
梁式橋是三種體系內受力狀態最簡單的一種,在豎向荷載作用下沒有水平反力的產生,不僅施工方便、結構簡單,而且對地基的承載能力要求也不高,所以是較小跨徑橋樑的首選。
拱式橋同梁式橋不同的是,在受到豎向荷載的作用下,橋墩或橋台將承受水平推力,主要的承重結構是拱圈或拱肋,而這種水平推力也將顯著抵消荷載所引起在拱圈內的彎矩作用。
拱橋的跨越能力很大,外形也很美觀,在城市建設中,拱橋不僅僅作為一種建築結構存在,更成為許多城市的一道風景線。按照上部結構的行車道布置,可以分為上承式、中承式和下承式,我們中科院師生比較熟悉的「國科大橋」就屬於中承式拱橋。
「飛鳥式」三跨無推力拱橋
剛構橋的主要承重結構是梁或板和立柱或豎牆整體結合在一起的鋼構結構,梁和柱的連接處具有很大的剛性,在豎向荷載作用下,梁部主要受彎,而在柱腳處也具有水平反力,其受力狀態介於梁橋和拱橋之間。
連續剛構橋
懸索橋的承重結構是懸掛在兩邊塔架上的強大纜索,在豎向荷載作用下,通過吊杆使纜索承受很大的拉力,通常就需要在兩岸的橋台的後方修築非常巨大的錨定結構,因此,懸索橋也具有水平反力。
單跨式懸索橋
斜拉橋由斜拉索、塔柱和主梁組成,是半個多世紀以來最富於想像力和構思內涵最豐富且最引人矚目的橋型,它具有廣泛的適應性,對於跨度從200m到700m,甚至是1000m的橋樑,斜拉橋在技術和經濟上都具有相當優越的競爭能力。
不等跨斜拉橋
最「長壽」的橋——趙州橋
世界上最「長壽」的橋無疑是趙州橋了,趙州橋建成於公元595~605年的隋代,由著名匠師李春設計建造,距今已有1400多年歷史,又稱安濟橋,坐落在河北省趙縣,因橋體全部用石料建成,俗稱「大石橋」,是當今世界上現存最早、保存最完整的古代敞肩石拱橋。
趙州橋單孔跨徑37.02m,保持了1000多年的世界紀錄。
就橋樑壽命而言,距今已達到1411歲,是當今世界橋樑長壽之冠。
最「上鏡」橋樑——金門大橋
看完了最「長壽」的大橋,我們再來看看具有最「上鏡」稱號的金門大橋。
金門大橋是世界著名大橋之一,被譽為近代橋樑工程的一項奇蹟,也被認為是舊金山的象徵。橋樑總長2737米,橋塔的高度達342米, 1957年之前金門大橋是世界上最長的懸索橋,金門大橋橋身的顏色為國際橘,因建築師艾爾文·莫羅認為此色既和周邊環境協調,又可使大橋在金門海峽常見的大霧中顯得更醒目。
倫敦橋倒沒倒?
倫敦橋是泰晤士河上資格最老的橋。它原是一座木橋,兩個世紀後改為石橋,是當年溝通泰晤士河南北兩岸的唯一通道。歲月滄桑,倫敦橋難逃蒼老的命運,逐漸顯露了頹敗的跡象,對日益繁重的交通,已不勝重荷,老謀深算的英國人,並沒有眼睜睜地看著倫敦橋倒塌,而是把它變為無價寶。他們大力宣傳倫敦橋的歷史華彩,把廢橋作為古董,賣給了美國亞利桑那州的哈瓦蘇湖城地產商,商人把古橋的構件逐一編號拆卸,用巨輪運至美國,再按原樣在哈瓦蘇湖上把它重新砌築起來。不過離開了倫敦、離開了泰晤士河的「倫敦橋」還算倫敦橋嗎?
2000年來,倫敦橋不僅見證了人類的歷史,其本身的歷史就是人類文明的發展史。
橋樑為何「嘆氣」——義大利威尼斯嘆息橋
義大利威尼斯嘆息橋是位於義大利威尼斯聖馬可廣場附近,公爵府側面的一座巴洛克風格的石橋。嘆息橋是一座外觀上很奇特的橋,過橋的人被完全的封閉在橋樑里。嘆息橋的兩端連接法院與監獄兩處,據說進了這個監獄,幾乎沒有人能夠活著出來,當死囚通過此橋之時,常是行刑前的一刻,因感嘆即將結束的人生而得名。
最「堅強」的橋樑——日本明石海峽大橋
1988一l998年間,在日本大鳴門橋以北,建造了一座跨明石海峽的大型懸索橋。該橋位於本州與四國之間的神戶―鳴門線上,神戶市西南。明石海峽大橋是世界上第一座主跨超過1英里(為1609m)及l海里(合l852m)的橋樑。兩邊跨也很大,每跨達960m,是目前世界上最長的邊跨。鋼橋塔高為297m,是世界上最高的橋塔。用鋼桁式加勁梁。其梁高比其它任何一座懸索橋都高。
日本明石海峽大橋創造了本世紀世界建橋史的新紀錄。之所以稱它為最「堅強」的橋樑,是因為大橋按可以承受里氏8.5級強烈地震和抗150年一遇的暴風設計。所以得到最「堅強」的橋樑稱號當之無愧。
皇家藝術品——郝久古橋
郝久古橋這座古橋長約105米,橋面寬14米左右,共有23孔。由伊朗王二世於1660年在一座古橋的基礎上建設的。郝久古橋是薩法維時代國王舉行盛典的地方。據說當年國王在郝久古橋中央,而每個大臣佔據各個空洞,觀看大典。
郝久古橋建設在一個大壩頂上,橋上的滑動式閘門可以提升水位來灌溉農田,同時,這座擁有23個橋孔的大橋也很快成為了情侶約會的浪漫場所。大橋外觀優美,就連國王也被其魅力所征服,他在橋里修建了自己的宮殿,用來接待皇室成員。
郝久古橋不僅是一樣交通工具,在某種意義上來說,它們還是一件藝術品。
水槽還能這樣修?——加爾橋
加爾橋位於法國南部加爾省,是一座三層的石頭拱形橋。它是古羅馬帝國時期修建的高空引水渡槽。加爾橋跨越那爾河,將水引至尼姆,再分至公共澡堂、噴泉和私人住宅。它是羅馬人為文明和衛生的生活條件所作的一項重要貢獻。
加爾橋是羅馬建築師和水利工程師創造的技術上同時也是藝術上的一件傑作。加爾橋的傑出之處還在於它的拱及拱頂都是泥石結構,而不像現在的水泥鋼筋橋。
這座歷經了洪水、戰亂和社會變遷的橋樑至今依然保存完好,1958年千年一遇的洪水水位曾達到渠橋的第二層,造成35人死亡,該橋卻安然無恙,不能不令人驚嘆古羅馬建築師們的鬼斧神工。
其實我們國內也有很多著名的橋樑,雖然在盤點中沒有提到,但是名氣也是遠揚在外的,比如:
杭州灣跨海大橋、張家界天門山玻璃棧道等等,還有天津海河上的那些橋:承載「天津之眼」的永樂橋、彩虹一般的金剛橋、趣味橫生的獅子林橋、剛柔並濟的金湯橋、見光不見燈的進步橋、中西結合的北安橋、「日月生輝」的大沽橋等等,這些橋樑已不只是一種交通,更是一種藝術的體現形式。
參考文獻
《橋樑工程》第二版——姚玲森
《古為今用-趙州橋啟示錄》——趙學勐
編輯:吉星
※科學史上的弄潮兒——那些和「波」有關的偉大工作
※活久見!沒想到你是這樣的「泡泡」
※沒想到你是這樣的
※馮端:對物理學歷史的透視
※混沌理論到底是什麼——從蝴蝶效應出發
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