大桥越靠近中间的位置,弯矩越大,这就是扁担为什么总是在中间折断的原因。因此,将扁担的中间增厚是非常科学的,体现在桥梁上,就是这个中间的“大肚子”。莫说凸桥凹桥,有的桥甚至是既凸又凹的呢!
(上凸下凹的鱼腹桥)
大桥的设计者吴琦瑛可以称得上是一个建筑天才。
(吴琦瑛)
解放前出生的他全靠刻苦自学,为国家设计建造了23座桥梁,确保安全与美观的同时,共节约钢材78%,节约投资60%,震惊了国内外的桥梁界同行。包括洞口淘金桥在内,他设计的多座桥梁都由于新颖的设计被载入了史册。
但他设计这座怪桥,可不仅仅是为了标新立异,吸人眼球。它的设计可是严格的计算下的最优结果。
(二)连桥墩都省了,安全如何保证?
洞口淘金桥建于1989年。那时,中国的经济条件还很差,建筑行业从业人员的素质也良莠不齐。在设计建造桥梁时,必须考虑到这些因素。
木鱼塘峡谷的两侧岩壁比较陡峭,如果按照传统的拱桥方案进行设计,势必需要在谷底建设两座几十米高的拱足桥墩,成本算下来,建设桥墩的价钱比桥面还要高。
桥墩的施工还要单独设立脚手架,不仅费时费力,而且复杂的施工流程对于当时技术水平普遍偏低的工程人员来说也是一个很大的考验。此外,拱桥会产生水平方向上的推力。这要求两边的岩体必须足够结实,并且要打足够牢固的地基,才能支撑得起整个拱桥的重量。
而上承式悬带桥由于是倒拱,传递给桥两端地基的只有竖向压力,水平拉力则被桥面自身作为压杆来平衡,这样就节省了桥墩。
既然不用修桥墩,施工流程也就简便了许多。
上承式悬带桥自下而上施工,悬带可以直接作为主柱排架和桥面梁板的施工平台,无论峡谷多深,都是依托于梁板进行悬空作业,不需要另外支设脚手架。可以说,采用这种设计,既免除了安全隐患,又降低了建设成本。
(上承式悬索桥的一般施工流程。洞口淘金桥由于没有桥墩,因此比它还要简捷得多)
为了承受水平力,桥台处需要设置与连续T梁、主索悬带为整体的强大的端锚梁,形成自锚刚性体系。
所谓自锚体系,是相对于悬索固定在桥外地基中的外锚体系而言的。一般的悬索桥会将悬索固定在两岸的土层中,悬索的拉力对于工程师来说是不好的,必须用一块重达数万吨的混凝土坨将悬索死死拉住,化解悬索的拉力。
而自锚体系则相当于直接将这个力向内收,转化为了桥面板的压力,省去了这个巨