眾所周知，我國(guó)最著名的石拱橋非趙州橋莫屬，唐代中書(shū)令張嘉貞在《趙州大石橋銘》中說(shuō)它：“制造奇特，人不知其所為�！彼未诺略丛凇栋矟�(jì)橋》（趙州橋舊名）中也贊美道：“駕石飛梁盡一虹，蒼龍?bào)@蟄背磨空。”趙州橋是世界上現(xiàn)存年代久遠(yuǎn)、跨度最大、保存最完整的單孔坦弧敞肩石拱橋。但世界上的拱橋大多是正拱，那你見(jiàn)過(guò)倒拱橋嗎？
01
在距湖南省洞口縣15千米外的淘金村，其古樓河的木魚(yú)塘峽谷上面有一座湖南最“叛逆”的橋梁叫做“洞口淘金橋”的自錨上承式懸?guī)�。光說(shuō)名字可能不懂橋梁的人不知所云，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是普通的橋，橋拱一般都是向上拱出來(lái)的，但是這座橋的橋拱卻是向下凹進(jìn)去，且橋墩是懸掛的。這種自錨上承式懸?guī)蛟谑澜缟蠘O其稀少，叫得上名字的除了哥斯達(dá)黎加的里奧-科羅拉多橋和我國(guó)這個(gè)洞口淘金橋，世界上恐怕難以找出第三座不按常理設(shè)計(jì)的橋，堪稱(chēng)中國(guó)最“反�！钡臉蛄�。
▲洞口淘金橋近照
要說(shuō)這座怪異的橋就不得不去探討這座橋梁的設(shè)計(jì)師。設(shè)計(jì)師名叫吳琦瑛，湖南洞口人，也就是洞口淘金橋所在地的當(dāng)?shù)厝恕晴錾?940年8月，在1956年4月開(kāi)始參加工作，我們深知在這時(shí)間的時(shí)間里，我國(guó)國(guó)內(nèi)局勢(shì)一直處于動(dòng)蕩不安的狀態(tài)，教育事業(yè)受到極大影響，所以吳琦瑛在參加工作時(shí)也只有初中文憑。
▲吳琦瑛舊照
然而，在那個(gè)特殊時(shí)代文憑卻不能作為評(píng)判一個(gè)人能力的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橛刑嗳藳](méi)機(jī)會(huì)上學(xué)，接受更高層次的教學(xué)。不過(guò)吳琦瑛從小就踏實(shí)上進(jìn)、勤奮好學(xué)，參加工作后先后從事水利、公路、橋梁等專(zhuān)業(yè)性工作，之后便慢慢的成為了高級(jí)工程師，尤其在橋梁設(shè)計(jì)上取得了很高的成就。
▲吳琦瑛設(shè)計(jì)建成的橋梁
1974年，他設(shè)計(jì)建造了當(dāng)時(shí)我國(guó)最大波跨7米的石砌雙曲拱橋—湛田橋；1980年，他設(shè)計(jì)建成凈跨70米的單室箱型拱—龍井橋，被當(dāng)時(shí)亞太地區(qū)農(nóng)村交流會(huì)上列為推廣橋型。1989年，吳琦瑛設(shè)計(jì)建成了全國(guó)第一座跨徑70米上承式懸?guī)颉越鸫髽�，也就是今天我們要講的這座橋。當(dāng)然這只是其中一部分。
▲洞口淘金橋近照
吳琦瑛先后撰寫(xiě)論文28篇，1989年國(guó)務(wù)院授予他“全國(guó)先進(jìn)工作者”的稱(chēng)號(hào)，1991年，全國(guó)總工會(huì)授予他“全國(guó)自學(xué)成才者”稱(chēng)號(hào)。從1993年起，國(guó)家決定給這位人才享受?chē)?guó)家政府特殊津貼，由此可見(jiàn)國(guó)家對(duì)他工作成果的認(rèn)可。但是這種形狀怪異，不按常理設(shè)計(jì)的橋真的安全實(shí)用嗎？
02
答案肯定是不言而喻的。首先，這種橋雖然看起來(lái)反常識(shí)，但是受力十分科學(xué)。雖然外形來(lái)看這種橋是“大肚子”結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)力學(xué)分析可以得出，它的受力傳遞方式和當(dāng)下比較流行的懸索橋傳力方式是一致的，都是靠著一條粗勁的懸?guī)芰�，橋體的荷載沿著這根懸?guī)鹘o橋墩，然后再到地面。只是懸索橋的橋面是在懸?guī)У南路�，相�?dāng)于一個(gè)拉的姿勢(shì)，而上承式懸?guī)虻臉蛎嬖谏戏�，這相當(dāng)于推的姿勢(shì)。
▲橋梁施工工人舊照
其次，當(dāng)時(shí)建設(shè)這座橋梁的時(shí)候不得不考慮到當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)條件，以及當(dāng)時(shí)從事橋梁建設(shè)者的工作素質(zhì)。木魚(yú)塘峽谷兩側(cè)巖壁十分陡峭，如果按照傳統(tǒng)拱橋方案，就需要建設(shè)兩座幾十米高的橋墩，而且橋墩的制作并不簡(jiǎn)單，在這種峽谷建造橋墩，需要單獨(dú)去搭建腳手架，這樣算下來(lái)橋墩的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了橋面的造價(jià)，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還十分考驗(yàn)施工者的能力，所以按照傳統(tǒng)橋梁建設(shè)的方案被否決了。
▲洞口淘金橋近照
經(jīng)過(guò)幾番思慮，最后吳琦瑛決定采取倒拱，倒拱可以通過(guò)受力解決橋墩的問(wèn)題。首先根據(jù)受力分析，采取倒拱以后，水平壓力被橋面自然平衡，然后就只有豎直方向的受力，這樣就能節(jié)省橋墩，同時(shí)也節(jié)省了施工流程和成本。所以，這座橋最終的造價(jià)在當(dāng)時(shí)也只有26萬(wàn)元，折合到今天不到200萬(wàn)，這對(duì)于一座橋梁來(lái)說(shuō)造價(jià)是極其低的，而且其外形奇特，結(jié)構(gòu)精巧，讓這座“洞口淘金橋”在全世界都享有極高的贊譽(yù)。
結(jié)語(yǔ)
《詩(shī)經(jīng)·大雅·文王》中寫(xiě)道：“文王在上，于昭于天。 周雖舊邦，其命維新�！币粋�(gè)國(guó)家要想可持續(xù)發(fā)展，一味地守舊是不行的，必須要進(jìn)行一定的創(chuàng)新才是正確之道，同樣的作為我們個(gè)人，做事也要懂得變通和創(chuàng)新。只有這樣，我們才能更高效的找到解決問(wèn)題的最優(yōu)方案。
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