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

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qinzhoulili
2013年06月29日 20:12:59
20楼
非常好,只是能用到的不多!毕竟只有很少一部分人能设计到那么大跨度的桥
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fxf0001
2013年06月30日 11:03:11
21楼
旭日东升 发表于 2013-6-29 10:20 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 …学测量的人会知道的。地球上不同纬度上相同的长度,在地图上长度还不一样呢。
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laotianzaixiao
2013年06月30日 12:18:21
22楼
好东西 希望学习 哈哈
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huabin47
2013年06月30日 20:15:51
23楼
有意思!:D
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卓越铁汉
2013年06月30日 20:24:41
24楼
平面中的曲线又是怎么个情况啊?
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acoca
2013年07月02日 14:14:39
25楼
很有趣,我想起吉隆坡双子星塔,它们的轴心距离基底和顶部是不一样的哦~
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小黑jhw
2013年07月17日 09:17:08
26楼
学习了!!!谢楼主~~~
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lolsai
2013年07月17日 09:23:42
27楼
学习了,谢谢楼主~
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ppapple123
2013年07月17日 09:48:15
28楼
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wgg1161424362
2013年07月24日 17:46:18
29楼
今天才知道啊
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