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華麗轉身的懸索橋

來源:  作者:宣傳部   發布時間:2013-09-02   字體:【 【打印】

一根繩索,拴在大江兩岸,兩點一線,人沿著索子,如紫燕,一掠而過,是橋?又不是橋?這就是最古老也最簡單的過河工具———溜索,也稱溜筒江。

最初的溜索是江河兩岸人民最簡單方便也是最為原始的交通工具。溜索可以說是懸索橋的最早形式,也是懸索橋的極簡形式。您知道這種古老而美麗的橋梁是如何華麗轉身的嗎?

現在,云南的瀾滄江、怒江、金沙江上,仍有溜索,也被稱作“云南十八怪”之外的又一怪,叫“溜索過江比船快”。也有很多旅游景區把溜索作為了一個讓現代城市人與大自然親密接觸的項目,給游客帶來一種全新的體驗。

懸索橋從古即有,中國有歷史記載的可追溯到公元前200年,多數在西南西北的山區。

那根索后來發展為索橋,一根索變為許多根,在索上鋪橋面板,兩側用索做欄桿,人和牲畜可以從橋面上走過。最早的是竹索橋,在歷史上,四川都江堰市跨越岷江的竹索橋非常有名,但因竹索不耐久,現該橋的外貌依舊,但竹索已用鋼絲繩代替。

還有藤網橋和鐵索橋,最后發展為懸索橋。

懸索橋的特點在于將其所用的若干根索分成兩組,左右各一組,稱之為纜索或大纜,再從纜上垂下若干吊索,并將橋面系統扣系在各吊索之下。這樣,橋面的幾何線形就可以按行車的需要來安排,不受纜索曲線的限制了。

用纜索做承重結構,是很省材料的。但纜索只能受拉,當活載沿橋移動時,纜索必須改變形狀,才能滿足平衡條件。改變形狀,這叫柔。

柔,這是懸索橋特有的屬性。

因其柔,在豎向活載下,懸索橋的下撓量容易過大;在風的吹襲下,懸索橋會振動。當振幅較大時,橋面系統和吊索等承受不了,懸索橋就會損毀。經過考證,在19世紀,歐洲及北美洲大約有10座懸索橋由于風振致大橋損毀。在當時,科學技術回答不了大家所面臨的問題,對問題的處理只能憑借經驗。但是,為了適應經濟發展的需要,現代懸索橋從19世紀后半葉到20世紀初葉,在北美洲逐步醞釀成熟。

 

19世紀下半葉開始,三面環水的美國紐約飛速發展,需要許多大跨度的橋梁溝通兩岸。1883年,在其東河之上修建了全世界聞名的布魯克林懸索橋,主跨486米。其設計主要是憑經驗,在大纜之外還增加了若干斜索(像斜拉橋那樣)。該橋不僅能安全承受活載,還經得起巨風襲擊,至今仍在使用。

1909年,在東河之上修建了曼哈頓懸索橋,主跨448米,在其內力分析之中,第一次采用了考慮幾何非線性的“撓度理論”。

1931年,完成了跨越哈得孫河的華盛頓懸索橋的一期工程,跨度達1067米。這是世界上有史以來第一座跨度超過1000米的橋梁。1937年又建成跨度達1280米的創紀錄的舊金山金門大橋,這一跨度紀錄保持了27年之久,并因此而聞名于世。

 

目前,世界上跨度最大的橋就是懸索橋———日本明石海峽大橋,主跨為1991米。該橋在1998年建成后,便創下了世界橋梁最大跨徑的紀錄。

20世紀80年代后,世界上修建懸索橋到了鼎盛時期,建成了多座跨徑超過1000米的懸索橋。在此期間,我國相繼建成了名列世界前十位的五座大跨度懸索橋。2007年建成的舟山西堠門大橋,主跨1650米,目前居世界第二、國內第一;2005年建成的潤揚長江公路大橋,主跨1490米,目前居世界第五;排名世界懸索橋前十的還有南京四橋(主跨1418米)、江陰長江公路大橋(主跨1385米)、香港青馬橋(主跨1377米)。

著名橋梁美學家唐寰澄說:“懸索線是柔性的曲線,雖柔中有剛,但柔勝而剛弱,所以懸索橋在中國古代稱軟橋。即使是近代的懸索橋,其結構演變的歷史是不斷地在靜力和動力兩個方面和‘過柔’作斗爭。”

他認為,懸索橋的美和拱橋不同,懸索橋吊塔高聳,憑虛而渡,高下起伏氣韻生動。

懸索橋和斜拉橋又不同,懸系柔而且剛。主索粗壯,實而不虛;吊索柔細,亦實亦虛。懸索的輪廓線包括主索不大會消失在背景之中,所以橋形清楚,動向分明。

懸索橋宜小宜大,而目前只有懸索橋能達到最大的跨徑,氣勢磅礴,無可倫比。

 

 

 

1883年建成的主跨486米的布魯克林大橋   資料圖片

 

 

2007年建成的主跨1650米的舟山西堠門大橋   資料圖片

 

(供稿:成莉玲  編輯:易爽)

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