两点之间直线最短,为什么有的桥是弯的?

原标题:两点之间直线最短,为什么有的桥是弯的?

说到桥梁它们有的跨河,有的跨海,有的跨越山谷,有的跨越铁路,如果你仔细观察还会发现,它们有的是直的,有的却是弯的!

这是怎么一回事呢?

杭州湾跨海大桥

东海大桥

舟山跨海大桥

港珠澳大桥

什么桥是直的,什么桥是弯的?

从理论上讲,

工程师们希望尽可能地将所有的桥都设计成直的。

原因很简单,两点之间线段最短,直的大桥不仅省材料、省人工,更关键的是省脑子啊。

因此,对于那些比较短的大桥,尤其是跨河、跨谷的单跨部分,工程师们都是尽可能地让它们保持直线的,这样可以尽可能地简化受力,最大限度确保安全。

可是跨海大桥就不同了,桥长动辄几十公里。这些跨海大桥,基本没有一条是直的,这是为什么呢?

不仅要弯,而且要弯出花来

要知道“跨海大桥为什么是弯的”,我们可以先从“公路为什么是弯的”开始讲起。

开在高速公路上时,我们一定会发现,无论你怎么开,前方的道路永远不会出现很长的连续直路,舒舒服服地开上一小会儿,总是要拐一下,避让开什么东西,或者干脆什么也没有的时候也会转弯。

这一方面是因为,陆地上难免会有些丘陵起伏,最好的办法就是让我们的道路稍微拐拐绕过它们;而另一方面,长时间的直线驾驶会令驾驶员迅速疲劳,酿成事故。

因此,即使是几十公里的大平原,工程师们也会故意将道路设计得拐上几个弯,让司机动动手,动动脑,可以十分有效地降低事故发生率。

大桥的弯是怎么来的?

防止疲劳驾驶

与那些只有一两公里长的河上“小桥”不同,动辄三五十公里的跨海大桥,本质上也是一条高速公路。

司机在上面开车,如果不去隔三岔五地拐几个弯,也是很容易疲劳、很容易出事故的。光凭这一点,跨海大桥有点弯曲,从而引导驾驶员的视线来避免视觉疲劳和精神懈怠,这也是很正常的。

要考虑地质结构

但跨海大桥的弯曲,其实远不止这么简单,其中最重要的原因就是,海洋的底部并不像它的表面那样平整,而是充满了丘陵起伏。

受到海水和海洋生物的腐蚀后,海底的地质环境也会千奇百怪,有的地方是坚固的基岩,可以直接把桥墩架在上面;有的地方则是疏松的淤泥,需要打下深深的桩到几十米以下的基岩上,桥墩才能稳固;有些地方则干脆就是断裂带,根本就不能搭建任何建筑物,更别说几万吨重的大桥了。

所以在大桥架设前,工程师们仔仔细细地研究了附近海底的地质结构,巧妙地避开了一切不适合建造大桥的地质环境,选好了大桥的路线。这条路线当然不太可能是直线,必定要东绕西绕。

洋流和海流

这还不算完,大桥的布线,还要考虑到最重要的一点:海洋中的洋流和海流。

在海洋中,海水是24小时不停地流动的,而且全年无休,这会持之以恒地对大桥造成冲击,这种海浪冲击远远大于普通桥梁,它的流动虽然有一定的规律可循,但却来自多个方向。通过设计S型曲线,能让水流通过引导减少对桥梁造成的伤害。

台风来了也不怕

此外,还有反复无常的台风在水面以上不停地袭扰着大桥,

面对这种来自四面八方的横向力,直桥的抵抗能力很差,一定要弯桥才能更加稳定。

我们不是为了颜值才扭一扭的!

所以,把长度很长的跨海大桥,修建成一条弯曲的曲线,受到了自然和现实多种因素影响,

这并不是在凹造型,更不是在浪费建材。

情况就是这么个情况,

不知道大家看懂了吗?

不管怎么说,

跨海大桥的修建真是个技术活!

综合整理自筑龙学社

监制/项东、郑莉

编辑/张亚菁返回搜狐,查看更多

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