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華麗轉(zhuǎn)身的懸索橋

來源:  作者:宣傳部   發(fā)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(zhuǎn)身的嗎?

現(xiàn)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(qū)把溜索作為了一個讓現(xiàn)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(shù)在西南西北的山區(qū)。

那根索后來發(fā)展為索橋,一根索變?yōu)樵S多根,在索上鋪橋面板,兩側(cè)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(xiàn)該橋的外貌依舊,但竹索已用鋼絲繩代替。

還有藤網(wǎng)橋和鐵索橋,最后發(fā)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(tǒng)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(jié)構(gòu),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?lián)狭咳菀走^大;在風的吹襲下,懸索橋會振動。當振幅較大時,橋面系統(tǒng)和吊索等承受不了,懸索橋就會損毀。經(jīng)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(jīng)驗。但是,為了適應經(jīng)濟發(fā)展的需要,現(xiàn)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(huán)水的美國紐約飛速發(fā)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(jīng)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(jīng)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(nèi)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(chuàng)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(chuàng)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(nèi)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?cè)?,所以懸索橋在中國古代稱軟橋。即使是近代的懸索橋,其結(jié)構(gòu)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?!?/span>

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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