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光地基就能抵13艘美航母?中国超级工程曝光,解决几万人出行难题

访客4年前 (2021-09-21)黑客服务982

  

  图为中国五峰山长江大桥

  最近一座能够解决几万人出行难题的中国超级工程曝光,中国这一名为五峰山长江大桥的巨型建筑,光是其桥墩地基的重量就抵得上13艘美国航空母舰,那么,中国到底使用了什么技术,才顺利地将这座大桥建造出来呢?

  

  图为建造过程当中的五峰山长江大桥

  作为一条需要通行高铁的大型桥梁,工程师们实际上并不期望在五峰山长江大桥上使用悬索桥这一并不适合高铁通行的柔性建筑架构:尽管在力学上悬索桥的柔性设计让这种桥梁拥有非常出色的抗损能力,不过,由于高速铁路对于桥面结构的变形高度敏感,只要地面轨道在高速铁路列车的重压下出现一定形变就很容易造成包括列车脱轨在内的一系列严重事故,但是,中国工程师们实际上没有其他的选择:倘若想要在确保长江通航能力不受影响的前提下建立这一桥梁,那么,悬索桥,是目前能够找到的设计风险最低的方案,哪怕这一架构对于高铁的通行而言,就是一场灾难。

  

  图为中国五峰山长江大桥的桥墩

  当然, 确保悬索桥能够通行高速铁路并不是什么难事,只要将原本相对柔软的悬索桥板从原本的柔性架构变成了桁架式刚性结构,确保桥面不会在重达数百吨的高铁列车快速上桥的时候出现变形,就能保证这条大桥在高速铁路列车行经时的安全,而且,相比于结构强度更强,但是计算更为复杂的斜拉桥结构,又或者强度更大,但是对材料要求更高,桥体结构也更沉重,完全不适合高跨度的梁式桥结构,使用桁架桥面的悬索桥,是中国工程师目前可以选择的折中难度最低的桥梁结构。

  尽管斜拉桥架构作为同样可以适应双桥墩大跨度结构的现代先进桥梁架构,但由于斜拉桥在建造前必须对每一根斜拉钢索进行独立的力学计算,并且考虑其在高铁对桥面施加压力时对彼此之间造成的一系列影响,因此,尽管中国并非不具备在长江五峰山桥面选址建立并不需要设定巨大锚碇斜拉桥的能力,但如果在这一不利地理环境区域建立斜拉桥,其对每一根钢索的长度,以及施加拉力和相关变形的计算,将需要通过超级计算机进行模拟和计算才能得出相关结论,其技术难度和耗费的成本并不亚于、甚至高于继续使用改进后的悬索桥方案,因此,中国在建造五峰山长江大桥的时候,最终选用了使用刚性桁架确保桥面稳定的悬索桥结构的组合。

  

  图为中国五峰山长江大桥的钢缆建造

  当然,即便桁架结构相比于一般刚性桥箱有着强度高,重量轻的特点,但依旧比一般悬索桥使用的软性桥面要沉重得多,这也导致了中国必须使用最先进的钢铁来制作主缆,确保五峰山长江大桥拥有比普通悬索桥强大的悬挂能力。

  其次,中国动用了最先进的地质传感器,土质改进技术,以及先进数字化沉降控制设备,还有多达133万吨的水泥和钢筋来建造这么一个等同于美国10艘航空母舰总排水量加起来的锚碇,以确保它不会在长江边沿松软的泥土当中因为高铁列车运行而导致主悬索的松动,而加强的主桥墩、比一般悬索桥更粗壮,能承受更强拉力的钢索,以及确保这133万吨锚碇准确就位的能力,才是中国用以建造这一大桥的真正奇迹。

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什么难事,只要将原本相对柔软的悬索桥板从原本的柔性架构变成了桁架式刚性结构,确保桥面不会在重达数百吨的高铁列车快速上桥的时候出现变形,就能保证这条大桥在高速铁路列车行经时的安全,而且,相比于结构强度更强,但是计算更为

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,完全不适合高跨度的梁式桥结构,使用桁架桥面的悬索桥,是中国工程师目前可以选择的折中难度最低的桥梁结构。  尽管斜拉桥架构作为同样可以适应双桥墩大跨度结构的现代先进桥梁架构,但由于斜拉桥在建造前必须对每一根斜拉钢索进行独立的力学计

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但是,中国工程师们实际上没有其他的选择:倘若想要在确保长江通航能力不受影响的前提下建立这一桥梁,那么,悬索桥,是目前能够找到的设计风险最低的方案,哪怕这一架构对于高铁的通行而言,就是一场灾难。    图为中国五峰山长江大桥的桥墩  当然, 确保悬索桥能够通行高速铁路并不是什么难事,只要将原本相对

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