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1705355535 不过,超大跨度的梁体也带来了巨大的自重,加上来往的车辆行人,以及猛烈的横风……这些荷载最终多由拉索向索塔传递,因此对斜拉桥而言,索塔至关重要,它必须格外稳定、格外坚固。不仅如此,索塔的配置也十分讲究,有时“一夫当关”,有时双塔并立,有时多塔排列……千姿百态的造型,彰显着大桥的艺术气质,堪称工程和艺术的完美融合。更重要的是,与生俱来的对称形态,让斜拉桥更容易实现“自锚”[5]。这在“无地可锚”的环境中独具优势,成为众多海湾大桥的符号。
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1705355540 仙神河大桥/摄影 邓国晖
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1705355542 仙神河大桥位于晋豫两省交界的悬崖绝壁地段,是一座矮塔斜拉桥,桥墩高约150米,塔高49米。
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1705355544 然而,斜拉桥的跨度仍存在瓶颈。因为拉索角度倾斜,所以在竖直方向上提起横梁的同时,还必须沿着横梁产生水平方向的“分力”,称为“轴力”。当桥梁跨度延伸时,拉索势必增加,横梁承受的轴力也将逐渐累积,最终导致梁体不堪重负。
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1705355546 雪上加霜的是,当拉索越来越长、越来越倾斜时,巨大的自重将令其自身弯曲下垂,导致其难以拉起巨大的梁体。加之横风的影响和建造成本的限制,斜拉桥会逐渐达到跨度极限,可谓“成也斜拉索,败也斜拉索”。而要向2000米跨度发起冲击,只能指望最后一位选手。
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1705355551 钱塘江大潮涌向嘉绍大桥/摄影 潘劲草
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1705355553 嘉绍大桥是连接嘉兴海宁市与绍兴上虞区的过江通道,跨越杭州湾,全长10.137千米。主航道桥最大跨度为428米。
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1705355555 伍 跨度王者
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1705355557 我国西南地区,地形崎岖,河谷纵横,现代桥梁出现以前,人们只能依靠原始而简易的方式跨越障碍。最“简陋”时,只有一根孤独的溜索,略为“先进”的,则是索桥或吊桥。它们的建造者和使用者一定都想象不到,这种桥梁类型会在今天达到1700米的跨度[6],成为桥梁界的王者,这就是现代悬索桥。高耸的桥塔、弯曲的主索、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。
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1705355559 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,其主缆以直径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。
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1705355564 建设中的沪昆高速坝陵河大桥/摄影 李贵云
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1705355566 位于贵州安顺的沪昆高速坝陵河大桥,矗立在坝陵河水道之上。其主跨跨度达到1088米,主桥采用双塔单跨钢桁架悬索桥,主缆由208股高强度钢丝构成,能够承载万吨以上钢梁。
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1705355574 建成通车的沪昆高速坝陵河大桥/摄影 李贵云
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1705355579 狮子洋上的“竖琴”/摄影 涂涛
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1705355581 图中的“竖琴”是南沙大桥的巨大悬索。南沙大桥原称“虎门二桥”,是一座连接广州市南沙区与东莞市沙田镇的跨海大桥,位于珠江狮子洋之上。南沙大桥设计全长12.89千米,建有大沙水道桥、坭洲水道桥两座跨度超千米的悬索桥。
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1705355583 相比巨大的梁体,桥上车马行人的载重显得微不足道,因此桥面不再因外力而上下波动,颠簸晃荡的索桥成为历史。即便主梁跨度较小、自重较轻,桥面载重不能被忽略,工程师们通过加设“加劲梁”,便能避免梁体上下弯曲。
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