桥梁工程中的奇迹!1933年的美国金门大桥,是如何建造的?

时间:2024-05-16 16:11:48 阅读:7

桥梁工程中的古迹!1933年的美国金门大桥,是怎样制作的?


天下上运气最凄惨的大桥

它是天下上着名度最高的大桥,也是天下上运气最凄惨的大桥,建成87年间被“摧毁”上百次。它就是美国旧金山市的意味,被誉为古代天下七大古迹之一的金门大桥。它由约瑟夫·施特劳斯计划制作,于1937年投入使用。

由于金门大桥共同的计划和极具标志性的外表,在很多出名的科幻片、劫难片里,它蒙受多数次核打击,被鲨鱼咬过成两段,被流星雨穿透,被大地动摧毁。每次美国一产生大事,金门大桥总逃不掉被毁的运气。

那么如此一座“饱经摧残”大桥,毕竟是怎样制作的呢?接下去就让我们一同探究此中的奥妙。

金门大桥的计划

作为一座跨海大桥,金门大桥是毗连旧金山与加利福尼亚超过金门海峡的通道。而金门海峡两岸宽2.7千米,水深将近100米。假如修造传统的梁桥,不仅拦阻大型船只飞行,还必要制作多量的桥墩,而深海桥墩造价昂贵,本钱极高,因此梁桥不是金门大桥切合的选择。

要处理通航成绩,拱桥是个很好的选择,但金门海峡两岸宽度太大,要想确保拱桥桥体安定,就不成制止的必要在很大水平上加大拱形,制作难度以及制作本钱也随之增长。并且事先的武艺也无法完成这种布局繁复的桥型。以是拱桥也不是金门大桥的最佳选择。

颠末多方面的考量与实验,计划师施特劳斯教师终极选择使用悬索计划来制作金门大桥。

想要制作悬索桥,起首必要在两岸制作起高高的索塔索塔之间由缆索呈抛物线外形毗连从缆索垂下悬索把桥面吊住。

但假如依照传统悬索计划制作金门大桥,将索塔建在两岸,会显现一个很严峻的缺陷,金门海峡的宽度将会使缆索承受宏大的的拉伸载荷,恒久以往会使两岸索塔向内弯曲乃至崩塌。

为了处理这个成绩,计划师延伸缆索,经过锚固体系将其安稳在地表上,同时将两座索塔距离变小至1.2千米,如此就给索塔的反朝向上施加了一个拉力,让索塔的受力到达了均衡。

确定了计划办法,接下去就是制作金门大桥。

金门大桥的制作

第一步要制作的就是深化海水的桥墩。为了给桥墩打好坚固的地基,工程师团结海底情况,决定使用爆炸管将炸弹直接送到海床地下引爆。算账事后构成一个完善的基坑,并在此基本上制作钢木框架,再向此中浇筑PCC混凝土。

浇筑完成后撤消木质布局,将框架内的海水抽干,工人进入此中挖除底部石块和土壤,直至坚固的岩层。最初向框架内里浇筑混凝土,浇筑完成后,一个桥墩就制作完成了。

金门大桥索塔的制作也是别具一格。工程师将空心钢以蜂窝状组合起来,让他们好像积木一样互相拼接堆叠构成索塔,制作简便又经济安稳。

在索塔顶部安装缆索鞍座之后,就可以为桥体铺设缆索了。金门大桥的主缆由27000根较小的钢绞线构成。

为了铺设缆索,工人们为本人制作了一座吊桥,同时在吊桥上方安装一条带有滑轮的钢索轨道。经过外表的滑轮,一条一条的牵引钢绞线,并将其安稳在缆索鞍座上。最初用液压机将钢绞线压紧,再用镀锌钢丝将其捆扎在一同,安稳在大桥两头的锚固安装上。

然后就是制作金门大桥的桥体布局了,假如使用常规的混凝土桥体,那么钢制的悬索与混凝土桥面直接相毗连,在毗连处一定会产生缝隙危害桥体。为了制止这个成绩,工程师决定接纳钢布局桥体,使悬索直接与钢布局桥体毗连。

思索到现场施工制作的难度,工人们预制了桥体的每个构件,由船只运到现场,再由塔吊完成单个构架的组装。并在桥体下安装防护网以确保工人宁静,同时同步完成悬索与桥体框架的组装,以便于为桥体提供支持。

为了确保索塔受力均衡,工人们必需在每个索塔的两个朝向上,同时且匀称的举行组装。

金门大桥桥体钢布局组装完成后,人们为它涂上了刺眼夺目标国际橘颜色。

最初就是铺设桥面,工人们先在桥面铺上一层木板,再在木板上铺架钢筋并将其焊接本人属钢布局上,然后在其上浇筑混凝土。但这并未料味着桥体建立终了可通行,另有一个工程困难必要克制。

热胀冷缩

假如将桥面制作成一体,低温会招致桥面变大挤压桥体,温度低则会招致桥面断裂。

为了处理这一困难,施特劳斯教师又提出了指状变大节的处理方案,工程师将大桥分为七块,每块之间由指状变大节毗连。每当温度厘革时,块与块之间的指状变大节自在伸缩,完善处理了桥体因热胀冷缩遭到损伤的成绩。

至此,金门大桥建成通车。

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