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世界上最长的桥梁

丹Cortese

2018年5月16日

视频由弗雷德·米尔斯主持。

几个世纪以来,桥梁帮助我们跨越河流、峡谷或崎岖地形等地质特征,在现代,我们看到桥梁融入了城市和我们的基础设施网络,具有几乎无穷无尽的用途。

从不起眼的开始,这些建筑已经发展成为人类历史上最伟大的工程成就之一。

为了制定这份清单,我们研究了五种主要桥梁结构类别中最长的桥梁,并使用“连续跨度”来定义它们的长度。因此,有固定支撑的高架公路或堤道不包括在内。

最长的桁架桥- 400米

首先是Ikitsuki桥,这是一座建于日本长崎县的桁架结构,连接着Ikitsuki岛和它更大的邻居平户岛。

这座建于1991年,跨度400米(1312英尺)的钢桥通过相互连接的钢梁系统支撑自己,这些钢梁构成了上部结构的三角形桁架。

这些元素携带压缩或拉伸应力,并对每个单独的成员起反作用力,使桥梁在承载车辆等动态载荷时均匀分布重量。

上图:桁架桥可以用最少的材料承载相对较重的载荷,这使它们能够融入不同类型的桥梁(图片由Shortgame提供).

作为现代桥梁的最早形式之一,桁架设计经常被纳入其他桥梁,因为它们所使用的材料可以承载相当大的载荷。

最长的悬臂桥- 549米

加拿大的魁北克桥是一座钢结构桥,主跨549米(1801英尺),是世界上最长的悬臂桥。

上图:100多年后,魁北克桥仍然是世界上最长的悬臂桥。图片由Muriel Le Clerc提供).

这座桥建成于1917年,在整个建造过程中一直遭遇不幸,在向公众开放之前倒塌了不止一次,而是两次。

第一次坍塌是由于与桥梁重量和总承载能力有关的计算不当造成的。1907年,在工程开始四年后,南部和中部的跨度坍塌入圣劳伦斯河,造成75名工人死亡。

经过重新设计后,大桥的第二次迭代于1913年投入使用并开始建造,其中心跨度甚至比前一次更大。

这一次,这座桥由三名工程师监督,其中包括一名在这座桥上工作过的专家苏格兰的福斯桥

上图:第一座桥倒塌后的景象。下图:中央跨度流入圣罗伦斯河(图片由加拿大国家档案馆提供).

然而,这些预防措施并没有阻止这座桥经历第二次灾难。

1916年,吊装中心跨度的液压机构发生故障,大桥坠入下面的河里,又有13名工人遇难。坍塌的部分至今仍躺在圣劳伦斯河的底部。

经过近20年的建设,这座桥终于在1917年完工,获得了“世界上最长的桥”的美誉。

尽管在接下来的几十年里失去了这个位置,魁北克大桥直到今天仍然是世界上最长的悬臂桥。

最长的拱桥——552米

拱桥是最古老的桥梁类型之一,形式多样。从早期希腊人和罗马人使用的石拱,到今天的钢铁巨人。

其中最长的一座,中央跨度552米(1811英尺),是中国的朝天门大桥。

这座桥建于2009年,高142米,全长1741米(5712英尺)。

上图:朝天门大桥承载了公路和铁路交通跨越长江。(图片由中国交通建设公司提供).

尽管在外观上有很大的不同,拱桥都是基于相同的工程原理,即将荷载从结构中心向外分布到两端的桥台上。

这可以通过地基或塔架来完成,就像悉尼海港大桥一样,或者像美国迈克·奥卡拉汉-帕特·蒂尔曼纪念桥一样,用地球本身来完成。

最长的斜拉桥——1104米

这座位于符拉迪沃斯托克的俄罗斯大桥主跨1104米(3622英尺),是为了在2012年APEC峰会之前连接俄罗斯岛和俄罗斯大陆而建造的。

上图:俄罗斯桥的两座支撑塔高321米,是世界上最高的支撑塔之一(图片来自Баяков Алексей Александрович).

由于全长超过3100米(10200英尺),俄罗斯大桥需要世界上最高的塔架来承载它非常长的道路甲板。

两座巨大的桥塔高达321米(1053英尺),比纽约的克莱斯勒大厦还高。

从这些塔上伸出168根电缆,其中一些长达580米(1900英尺),支撑着下面的4车道巷道。

有争议的是,这座桥的建造成本估计为11亿美元,每天可通行5万辆汽车。然而,由于俄罗斯岛的人口只有5000多人,这座桥严重没有得到充分利用,许多俄罗斯人认为它是一座累赘。

最长的吊桥——1991米

世界上所有最长的桥梁都使用悬挂原理,其中最长的桥梁是真正的工程巨人。

位于日本神户的明石海京大桥全长1991米(6532英尺),中心跨度近2公里,是世界上最长的桥梁。

明石海桥在1988年至1998年间历时10年建成,旨在解决一系列问题。

明石海峡是一条主要的航道,经常发生严重的风暴,所以任何固定的渡口都必须避开海峡对岸的大量支撑物。最重要的是,这座桥位于世界上地震最活跃的地区之一;“环太平洋火山带”

为了克服这些挑战,工程师们开发了一种悬索桥结构,能够跨越巨大的距离,同时能够弯曲和弯曲,而不会遭受严重的结构损坏。

道路由垂直悬挂电缆悬挂,电缆连接在桥的两个支撑塔之间的主电缆上。这些电缆被固定在结构两端的基岩中。

上图:世界上最长的桥梁明石海京大桥在建造过程中因地震导致支撑塔之间的距离更远而变长。图片由提斯托提供).

该桥最初设计的主跨度为1990米,1995年1月神户市经历了7.2级地震,当时该桥仍在施工中。由此产生的地面位移将桥梁的两个支撑塔分开,导致额外的一米(3英尺)的道路被添加到结构中以完成甲板。

双铰链加劲梁系统和两个支撑塔上的调谐质量阻尼器意味着它可以承受286公里/小时(178英里/小时)的风和高达里氏8.5级的地震。

造价36亿美元的明石海京大桥仍然是有史以来最昂贵的桥梁之一。

那么,世界上一些著名的桥梁是如何比较的呢?

它绵延1280米(4200英尺)金门大桥在1937年到1964年间,美国是世界上最长的。

上图:金门大桥是世界最长桥梁的前纪录保持者,也是工程学的真正标志。

澳大利亚的悉尼海港大桥在1932年至2012年间是世界上最宽的大桥,宽度为48.8米(169英尺),法国的米劳高架桥至今仍是世界上最高的桥梁,塔架高出地面343米。

上图:在2012年之前,悉尼海港大桥一直是世界上最宽的大桥。图片由Anne Dirkse提供).下图:世界上最高的桥,米洛高架桥。

图片由Jurgen Zeller, Shortgame, Sato-SP,野口真司,Hiroshi Nakai, K Nishiyama, Muriel Le Clerc, Gbovint,温哥华市档案馆,加拿大国家档案馆,国会图书馆印刷和摄影部门,Martin St-Amant, Graeme Bray, Glabb,中国交通建设公司,chen Beck, Tagishsimon, Walls Cover, Баяков Алексей Александрович, Sergey Shevchenko, Константин Сергеевич, Andrey Savin, Vkaeru, Alexey Kopytko, ty斯托,Jason Hsu和Anne Dirkse提供。

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