南京长江大桥为什么采用连续梁?

要弄明白这个问题,首先介绍一下什么叫连续梁。梁的支承型式有好几种。凡是一孔梁只在两端有支点(支点在桥墩顶上)支承的,叫做简支梁。如果梁不单在两端有支点,而且在中间也有支点支承的,就叫做连续梁。

根据需要,中间的支点可以是一个或是两个。南京长江大桥每三孔(或叫三跨)钢梁组成一联,就是说,除了每联钢梁的两端各有一个支点以外,中间还有两个支点,把梁分成三个区间,这又叫做三跨连续梁。

毛主席教导我们说:“备战、备荒、为人民”,采用连续梁最大的优点是有利于备战。因为大桥是三跨连续梁,如果中跨一旦遭到敌人破坏,由于旁边两孔钢梁的重量起着平衡作用,遭到破坏的中孔钢梁不致坠入江中。如果边孔遭到破坏,则与中孔的钢梁相连也不致坠入江中,这样可以保存更多的钢梁以便修复,保证水陆运输的畅通。我们了解,三跨连续梁的支点比较多,它可以减小火车运行时造成钢梁向下的挠度。

南京长江大桥是大跨度的连续梁,每孔跨度长达160米,采用的又是伸臂拼装的架梁方法,这就要求用一种强度高、韧性好的钢材来制造钢梁。最初,我国曾向苏联订货,进口一种低合金高强度钢材。但是苏修提供的钢材根本不符合要求,后来竟停止供货,妄图破坏大桥建设。但是这难不倒用毛泽东思想武装起来的中国工人阶级。英雄的鞍钢工人遵照伟大领袖毛主席关于“中国人民有志气,有能力,一定要在不远的将来,赶上和超过世界先进水平”的教导,花了很短时间,便炼出了优质低合金桥梁钢,有力地支援了大桥建设。这种钢含有较多的金属锰,每平方毫米能够承受33~35公斤的拉力,比武汉长江大桥的钢材,提高了百分之四十。给了苏修一记响亮的耳光!

然而,高强度的桥梁钢,并不能解决钢梁各部位杆件受力均衡的问题,需要通过“加劲弦”来进行调整。如果将南京长江大桥和武汉长江大桥比较一下,我们不难发现,前者铺设铁轨的那部分钢梁的支点,并不象后者直接放在桥墩上,而是通过一只只有力的“牛腿”再落到墩子上的,这“牛腿”就叫加劲弦。

钢梁是由粗细长短不一的杆件拼接成的。当火车、汽车通过时,钢梁会发生微小的弯曲。凡是弯曲稍大的杆件,表示受到的力较大,反之,受力较小。为了使钢梁各部位受到的力基本相等,一种办法是把受力大的钢梁杆件,造得粗大些,但给制造、运输和安装造成许多困难,所以用另一种办法,即通过调整某–部位杆件的高度,来达到减少受力的目的,从而使钢梁各部位的受力比较均衡。加劲弦,顾名思义,是增加劲道的弦杆。在钢梁支点附近(即接近桥墩的部位),增添了加劲弦,就使得这部分的钢梁增加高度,由于受力小了,相对地提高了承载力。此外,加劲弦可以使桥墩的高度相应减低,并使大桥呈现出拱形,显得格外雄伟壮丽。


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