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  1. 为何铁桥和石桥的拱形方向相反,一个向上一个向下?
  2. 这是混凝土必须预加应力的原因吗?
    撰文:李本滢

  1. 为何铁桥和石桥的拱形方向相反,一个向上一个向下?

    这是因为石头和钢铁是非常不同的材料。石头能受得起压力,但在拉力情况下容易破碎。因此,拱桥的石头是挤压在一起的。这样石桥便很坚固,能让人、货物和车辆经过。

    figure1
    石桥

    钢铁刚好相反。钢索被张力拉紧时,特别坚固。铁桥的架构一般用是悬吊钢索,悬吊钢索两侧均向上拱起令钢索经常保持在张力之下。因此,人们很少建造拱形的铁桥。  

    figure2
    青马大桥 (图片由赵孔儒先生拍摄和提供)

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  2. 这是混凝土必须预加应力的原因吗?

    是的。混凝土像石头一样,受挤压时特别坚固。  

    预加应力的混凝土是在混凝土里面藏有钢根。在混凝土变硬之前,这些钢根是受张力拉紧的。这样,在混凝土变硬后,钢根不能收缩。于是,钢根保持混凝土经常紧压,而钢根本身保持受着张力。所以结合混凝土和钢相反特性制造的建筑材料,比加强混凝土更强并且比全钢铁建筑便宜。

    预加应力的混凝土在1950年代出现,被视为二十世纪建筑的一大进步,已广泛地应用于很多高楼大厦。 

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最近修订日期: <2014年4月1日>