據,目前我對橋梁學可以說已初窺門徑。
傳統意義上的橋梁共有梁橋、拱橋和索橋三種基本類型,後來又衍生出桁梁橋和斜拉橋。
上述三種橋的排列不但依從于其發展順序,也與它們的跨度有關:懸索橋的跨度遠大于拱橋,而拱橋的跨度又比梁橋大得多。
從某種意義上說,橋梁技術的發展史可以概括為跨度的發展史。
上個世紀最長的橋梁是美國彭恰特倫湖Ⅱ号橋,它是預應力混凝土梁式結構,總長不過38.4千米,就有1526跨,标準跨徑才25.60米;
澳大利亞雪黎港拱橋的跨徑則達到503米;在梁拱組合體系橋中的跨徑曾經以1981年英國一座懸索橋為最——1410米,可這一紀錄很快就被跨徑達1990米的日本明石海峽大橋打破。
直到本世紀初,2000米跨徑才被一座射線形斜拉橋所突破。
我所看到的最近資料也不過是一座3500米跨徑的豎琴形斜拉橋,而且尚在建造中。
我用電腦調看過白令大橋的設計圖集。
盡管圖紙過于專業,除了總平面圖外其他部分于我有如天書,但至少我記得橋梁下面是有橋墩的!
而現在,巨大的跨徑居然接近了橋長,而且是無墩無拱無索的梁橋!這種梁結構在工程上被稱為簡支梁,這麼長的簡支梁在我看來絕對違反力學規律。
其實根本不必如此大的變化,計算之外的微小篡改都會導緻天大的災難。
上個世紀初,具體地說是1907年8月29日,享有盛譽的美國橋梁學家庫柏在聖勞倫斯河上建造魁北克大橋時,隻不過在沒對橋梁關鍵部位做相應加固的情況下擅自将1600英尺的橋長延長了200英尺,
就造成了大橋南端制動臂上的壓力索發生彎曲而導緻整個上層結構傾塌。
這次事故在網絡的工程技術區中有詳細記錄,與英國泰坦尼克号冰海沉沒、美國三裡島核電站洩露以及挑戰者号航天飛機失事等災難并列為世界工程技術史上的10大慘案。
因此我急于找市長問清究竟,可在指揮部和工地卻處處撲空。
曆史上的橋梁事故不勝枚舉。
我一邊尋找一邊回憶。
美國工程師埃勒脫從1847年起用三年時間在俄亥俄河上設計建造的惠林懸橋,370.5米的跨徑創當時世界紀錄。
橋的兩大主索由6根單索組成,各有550條鋼絲,直徑和為14厘米,按道理說已足夠結實,可還是在1854年5月17日的大風中不光彩地退休。
我終于在病塌上找到了市長,據他自己說并非勞累過度,隻是偶染微恙而已。
“謝謝你來看我。
”市長躺靠在床上,面前是一本精裝的硬皮書。
此情此景令我想起有關航海家巴倫支的一個傳說:在新地島他住過的房子裡,桌上攤放着一本打開的《中國曆史》。
“你在短短的時間裡已經掌握了不少橋梁學的知識嘛。
”聽罷我的叙述他隻說了這一句話。
“我讀的那些教材肯定都過時了。
”因為所有的橋梁學課本上都不會允許這種景像出現。
“對于螞蟻來說,花園小溪上懸空鋼橋的變形是微乎其微的。
”市長居然使用了一個自然主義色彩很濃的比喻,令我十分驚訝。
“隻要材料在複合應力下的強度──當然主要是彎曲抗壓強度──足夠大的話,再長的簡支梁也能應付。
”
對此我沉默不語。
我總覺得有什麼地方不對頭。
“你的懷疑是對的,不可能沒有拱。
事實上有兩份圖紙。
”市長笑笑,終于老實承認。
“無論強度多大的剛性材料,終歸抵抗不了地球重力的拉扯,難免會有自然沉降。
一個解決辦法是使用支撐,可是解凍後的白令海峽底部情況複雜,變幻無常,即使勉強下墩,為了保持長期穩定也需要常年維護,與其如此,還不如一了百了地不用橋墩,再說我也認為那樣反映不出工業文明的壯觀。
如果搞成鋼索牽拉橋,在風力影響下鋼索的動蕩會使橋上樓房的用戶感到不安。
因此我想到了拱形結構,而且為了不使拱形露出來,我不能采用上承式,也就是像貴國建築學方面的祖師爺魯班所設計的趙州橋那種結構。
”
“李春。
”我糾正道。
“魯班爺造趙州橋隻是傳說。
”
“好吧。
”市長沒在這個問題上多做糾纏。
“而拱架與橋體之間曲直相交的中承式結構也會露出一定的拱架。
因此我決定使用下承式,也就是讓剛矽拱架整個位于橋梁上方,同時在它的兩邊建造樓房,這樣便可以把整個拱架擋住,使人們誤以為它無墩無拱——實際上是真無墩而假無拱。
”
“正蓋的那些樓房都是摩天大廈嗎?”對此我深表懷疑。
“那麼長的拱,隻要稍微有一點曲率拱高就相當巨大,能遮住嗎?”
“拱的曲率的确相當小,在中央地段你甚至會誤以為它與橋面平行。
”市長說這話時神情頗為淘氣。
“正在建設的樓房已經遮住它了,難道你沒注意到它在樓群中的生長?”
我這才明白校園建設為什麼要與橋梁建設同步。
但我感到這種掩蓋沒有任何意義,這種刻意追求形式的做法根本不符合工業文明的原則。
“還是那句話,隻是為了起到一種震撼效果。
”市長同意我的看法。
“數百年來,海峽為海上航行帶來了方便,卻也起着阻礙陸路交通的作用。
随着政治經濟文化交往的日益發展,在海峽上架設