桥桥桥桥桥桥桥桥桥（三）

桥桥桥桥桥桥桥桥桥（三）

原创： 星球研究所

然而
即便拉索能提起横梁
却也因其角度倾斜
沿着横梁方向产生水平的“轴力”
随着跨度延伸，拉索势必增加
于是这种轴力逐渐累积
直到梁体不堪重负

雪上加霜的是
当拉索越来越长、越来越倾斜
巨大的自重令其弯曲下垂
再难以紧紧拉住庞大的横梁
加之横风、成本等影响
斜拉桥将逐渐达到跨度极限
可谓是“成也斜拉索，败也斜拉索”
▼江苏省苏通长江大桥，跨度1088米，是我国已建成斜拉桥的跨度之最。图片来源@VCG


而要向2000米跨度发起冲击
只能指望最后一位选手了


V
跨度王者

在我国西南
地势险峻、水流汹涌
现代桥梁出现以前
人们只能依靠原始而简易的方式出行
最“简陋”时，只有一根孤独的溜索
▼金沙江上空260米，一条运行了近20年的溜索，位于云南省巧家县鹦哥村，摄影师@柴峻峰


略为“先进”的，则成为索桥或吊桥
▼新疆叶尔羌河上，一座简单的索桥，摄影师@小强先森


但它们的建造者、使用者
一定都想象不到
这种桥会在今天达到1650米的跨度
成为桥梁界的王者
▼西堠门大桥，浙江舟山连岛工程的一部分，跨度1650米，是我国已建成跨度最大的桥。摄影师@邬涛


这就是现代悬索桥
高耸的桥塔、弯曲的主缆、坚实的锚碇
组成了它最基本的承重体系
也是它最鲜明的外形特征
▼制图@张靖/星球研究所


和古老的索桥不同
现代悬索桥拥有格外坚韧的主缆
以位于贵州的坝陵河大桥为例
主缆以直径5.25毫米的高强钢丝为基本材料
91根为一束
208束为一缆
双缆并行
足以承载近万吨的钢梁
▼坝陵河大桥，摄影师@李贵云


相比巨大的横梁
桥上往来的车马行人则显得微不足道
于是桥面不再因外力上下波动
柔软难行的索桥已然成为历史

即便横梁跨度较小、自重较轻
桥面来往通行的载重不能被忽略时
工程师们依然可以通过加设“加劲梁”
避免横梁上下弯曲
▼加劲梁有多种，下图仅为其中一种的简单示意，制图@张靖/星球研究所


尽管悬索桥和斜拉桥都是“索”桥
但悬索桥的吊索垂直于桥面
因而无论跨度多长
都不会产生轴向力挤压横梁
根据学者们的推算
悬索桥的跨度至少能达到5000米
实在令人咋舌
▼相较于拱桥，悬索桥的跨度增长十分明显。摄影师@柴峻峰


这也是为何众多难以逾越的天险
都被悬索桥一一征服
不论是大江大河上
▼武汉鹦鹉洲长江大桥，三塔四跨横贯长江。摄影师@田春雨


高山峡谷中
▼湖北四渡河大桥，跨越恩施武陵山脉V型谷，桥面高度560米，在云南尼珠河大桥落成前，为世界第一高桥。摄影师@在远方的阿伦


还是海峡两岸间
▼香港青马大桥，以1377米跨度穿越海峡，是连接香港机场和市区的主要通道。摄影师@Kenny



回顾中国桥梁的历史
我们曾遥遥领先于世界
却也曾远远落后于他人
虽然充满了坎坷和波折
但科学家和工程师们却从未停下脚步

在重重困难下
他们不断突破各种限制条件
包括跨度、载重、水深、基础、桥墩、地理、地质…
即便在一穷二白的困难年代
也能创造出新的技术
实现一次又一次的跨越
▼深圳北外环正在施工的公路桥。摄影师@黄猛


也正因如此
今天的中国大地上
仅公路桥梁就已超过80万座
高铁桥梁总长达1万余千米
它们跨越高山大川、连通城镇村庄
共同构成了一座
960万平方千米的“桥梁博物馆”
▼梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥以及刚构结构同框出镜，拍摄于武汉。摄影师@陶进（请横屏食用）

P.S. 本文主要参考文献包括：万明坤等《桥梁漫笔》，项海帆等《中国桥梁史纲》，项海帆等《中国桥梁概念设计》，茅以升《桥梁史话》等