“ 橋梁超人”跨越大比拼

萌萌子

在幅員遼闊的中國(guó)大地上，充斥著各類復(fù)雜的地形。高山峽谷、江河丘陵、海中島嶼……都曾阻礙著人類的交流與社會(huì)的發(fā)展。橋梁如同蓄力一躍的超人，用身軀幫助人類打破距離，跨越“天塹”。

在見(jiàn)識(shí)了跨海大橋的“超能力”之后，小編就要為大家介紹其他“橋梁超人”了！

“梁橋超人”：既古老又現(xiàn)代

首先出場(chǎng)的是“梁橋超人”，它有“單人”形態(tài)和組合形態(tài)。當(dāng)它由相鄰的兩個(gè)橋墩架上一座梁時(shí)，就是“單人”形態(tài)——簡(jiǎn)支梁橋。當(dāng)梁體延伸，多個(gè)簡(jiǎn)支梁橋“手拉手”時(shí)就成了組合形態(tài)——連續(xù)梁橋。

梁橋的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，施工難度小，因此它的歷史比較悠久，我國(guó)早在殷商時(shí)期便有了關(guān)于梁橋的記載。到現(xiàn)代之后，梁橋跨度變得越來(lái)越大，其中預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)功不可沒(méi)。其原理就是人們?cè)诨炷林兄萌肓祟A(yù)先被拉伸的鋼筋，就像為橋梁加入“鋼筋鐵骨”，讓它腰桿先“弓”起來(lái)，使得它的橋面在荷載延伸時(shí)也不會(huì)過(guò)度彎曲，從而實(shí)現(xiàn)更大的跨度。世界第一長(zhǎng)橋的紀(jì)錄便是由連續(xù)梁橋丹昆特大橋創(chuàng)造，全長(zhǎng)164.851 千米。

“剛構(gòu)橋超人”：更穩(wěn)更高

下面出場(chǎng)的是剛構(gòu)橋，它與梁橋外形相似，但梁體和橋墩是一個(gè)整體，是“一榮俱榮”的好朋友，所以橋墩對(duì)橋面的承受力影響巨大。因此，剛構(gòu)橋通常會(huì)采用更高的橋墩，讓它有更大的“活動(dòng)”空間，從而靈活地幫助橋面分擔(dān)變形的壓力。

正因如此，在高山峽谷的地形中此類橋較多，貴州赫章特大橋的橋墩高達(dá)195 米，是橋梁界當(dāng)之無(wú)愧的“大長(zhǎng)腿”。

不過(guò)，當(dāng)剛構(gòu)橋建在平原地區(qū)時(shí)，顯然就不需要“大長(zhǎng)腿”了。這時(shí)人們?yōu)榱藴p輕橋自身的負(fù)擔(dān)，就需要對(duì)墩柱進(jìn)行“瘦身”，比如降低橋墩高度，采用特殊的橋墩（如V 形墩減少水流的沖擊力）進(jìn)行因地制宜的調(diào)整。

“拱橋超人”：一跨而過(guò)

接下來(lái)，又是一位耳熟能詳?shù)睦吓笥眩?/p>

趙州橋、盧溝橋、楓橋……從古至今，這種以拱作為主要承重構(gòu)件的橋梁，是中國(guó)最常用的橋梁形式之一。它的特殊結(jié)構(gòu)，要求兩端不僅要能向上托起橋身，還需要提供強(qiáng)大的水平推力來(lái)防止“拱”變形。也就是說(shuō)，只要橋梁兩端的地基足夠給力，在無(wú)法建設(shè)橋墩的地形中，拱橋就是很好的選擇。

為了進(jìn)一步增加拱橋的跨度，人們通過(guò)對(duì)材料的升級(jí)和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新來(lái)盡量減輕橋身重量。比如通過(guò)對(duì)混凝土和鋼材的不斷創(chuàng)新融合，鋼管混凝土拱橋、勁性骨架混凝土拱橋等不斷突破跨度極限，在峭壁深谷中創(chuàng)造了許多的工程奇跡。尤其是鋼拱橋，將拱橋的跨度突破了500 米大關(guān)。

“斜拉橋超人”：突破千米大關(guān)

細(xì)心的科學(xué)少年可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，橋梁超人的“進(jìn)化”過(guò)程中，鋼鐵起到了至關(guān)重要的作用，接下來(lái)的這位“斜拉橋超人”可以說(shuō)是滿頭“鋼鐵秀發(fā)”。

斜拉橋主要由塔柱、纜索、主梁和橋墩等部分組成，許多直接連到橋塔上的鋼纜通過(guò)向上提拉阻止梁體向下彎曲，起到了“隱形橋墩”的作用，極大提高了橋梁的跨度潛力。并且，斜拉橋?qū)ΨQ的三角形結(jié)構(gòu)具備更強(qiáng)穩(wěn)定性，讓它在風(fēng)力強(qiáng)勁的海上發(fā)揮著出色的抗風(fēng)能力，現(xiàn)在你明白為什么很多跨海大橋都是斜拉橋了吧。

“懸索橋超人”：跨越王者

“斜拉橋超人”突破了橋梁跨越的千米大關(guān)，要讓這個(gè)成績(jī)?cè)偕弦粋€(gè)臺(tái)階，那就該“跨越王者”懸索橋出場(chǎng)了。

懸索橋主要由兩根主纜和不計(jì)其數(shù)的吊索組成，就像無(wú)形的巨人用手提著橋梁一樣。專家測(cè)算，只要主纜材料足夠強(qiáng)韌，它的最遠(yuǎn)跨度甚至可以達(dá)到5000 米之遠(yuǎn)。以世界上第一座高鐵懸索橋江蘇五峰山長(zhǎng)江大橋?yàn)槔闹骼|以直徑5.5 毫米的高強(qiáng)鋼絲為主要材料，一根主纜的鋼絲多達(dá)44704 根，雙纜并行的懸索承載的重量超過(guò)7 萬(wàn)噸，甚至能夠同時(shí)通行4 列高鐵列車。憑借超遠(yuǎn)的跨度，懸索橋得以在許多看似遙不可及的天險(xiǎn)兩端架起橋梁。