你知道跨海大桥是弯的吗?
xiejinda1989
2013年06月27日 23:01:47
来自于桥梁工程
只看楼主

本帖最后由 工藤小柯南 于 2013-6-27 23:01 编辑 在公元前,毕达哥拉斯就说“地球是圆的”,但直到麦哲伦完成了伟大的环球旅行,这个观点才被世人所承认。事实上在麦哲伦完成远航之前,人们已经发现了许多可以佐证这个观点的证据,其中不乏很多有趣的事实。从其实并没多远的的地平线到跨海大桥,稍加计算你就会发现球的影响几乎无处不在,隐蔽而又有趣。弯弯的地面弯弯的桥 地球是圆的,大地是弯的,在地面上的建筑物自然也都是弯曲的。一般的高楼大厦,因为底面积比较小不易察觉。但是对于跨度较大的建筑,例如大桥来说,这种弯曲则是非常明显的,也是需要在设计过程中考虑进去的。

本帖最后由 工藤小柯南 于 2013-6-27 23:01 编辑

在公元前,毕达哥拉斯就说“地球是圆的”,但直到麦哲伦完成了伟大的环球旅行,这个观点才被世人所承认。事实上在麦哲伦完成远航之前,人们已经发现了许多可以佐证这个观点的证据,其中不乏很多有趣的事实。从其实并没多远的的地平线到跨海大桥,稍加计算你就会发现球的影响几乎无处不在,隐蔽而又有趣。

弯弯的地面弯弯的桥
地球是圆的,大地是弯的,在地面上的建筑物自然也都是弯曲的。一般的高楼大厦,因为底面积比较小不易察觉。但是对于跨度较大的建筑,例如大桥来说,这种弯曲则是非常明显的,也是需要在设计过程中考虑进去的。
金门大桥是美国旧金山一座非常有名的大桥,它的南端连接旧金山,而北端则连接着加州的马林县。这座桥有两个桥墩,整个桥的结构如下图所示:
1.jpg

图中 t 为桥墩的高度,l 为两个桥墩在地面高度上的跨度。因为地面是弯曲的,所以对于这座大桥来说,两个桥墩所在的直线事实上并不平行。如果我们将这两个桥墩一直延伸到地心,可以得到下面这张图:
2.jpg
在这张图里,两个桥墩的延长线会交于地心,产生θ的夹角。图上有两个扇形,我们根据这两个扇形可以得到两个弧长公式:
3.jpg
以及
4.jpg
整理可得:
5.jpg
将 t=230m,l=1280m 以及 R=6371km 代入,很容易算出:
6.jpg
也就是说,金门大桥两个桥墩的上端间距比下端间距要大了 4.62 厘米,这正是地球圆大地弯导致的。


1.jpg


2.jpg


3.jpg


4.jpg


5.jpg


6.jpg

fwywuya
2013年06月28日 08:29:40
10楼

谢谢楼主给大家普及常识。
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xysdxd83
2013年06月28日 09:38:15
11楼
有道理,见识了
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jinlizan1990
2013年06月28日 10:12:15
12楼
这个确实很高端,希望自己以后的设计能达到这种高度的要求。
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hongye125078347
2013年06月28日 10:34:53
13楼
第一次见识到,学习了。
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天行者
2013年06月28日 12:17:26
14楼
这个倒是没注意到了。。
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zcyx201368
2013年06月28日 16:11:12
15楼
好厉害!!!



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zcyx201368
2013年06月28日 16:12:45
16楼
好厉害!!!



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lufan821
2013年06月28日 17:52:00
17楼
厉害啊楼主 学到东西了 谢谢
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搬砖加油
2013年06月29日 09:25:46
18楼
知道啊 ,怎么不知道,就算不是大跨度的 加预应力的话也是弯的。
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旭日东升
2013年06月29日 10:20:11
19楼
这样理解,又会牵涉出另外一个问题,即地球的南北极长度与赤道长度是不相等的(即地球不是正圆),计算还要看桥梁在地球上是怎么摆放的。
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