今天在查文獻的時候，很偶然地看到了這張照片：

乍一看去，心里為之一驚！

后來才知道，這原來就是2010年的“橋梁界網紅”：湖南洞口淘金橋——洞口淘金橋位于湖南省洞口縣距縣城15km的淘金村。該橋跨越漬水上游古樓河的木魚塘峽谷，是一座自錨上承式懸?guī)颉蜷L74m，設計跨徑70m，矢跨比1/9，橋面寬4.5m 。于1989年1月建成通車。

看著這座橋，不得不佩服設計者吳琦瑛高工的魄力，帶著強烈的好奇心，我去下載了他的論文《自錨上承式懸?guī)虻脑O計與施工》，一睹究竟。

國內第一，世界第四

1972年5月，林同炎大師在美國哥斯達黎加的設計了主跨108m的科羅拉多橋，1975~1977年期間，在東德易北河上建造了主跨100m的巴德·桑德橋、日本九州中部地區(qū)深谷川河上建造了主跨48m的速日峰橋——在這種特殊橋型家族中，淘金大橋是第四座，也是第一座自錨式的懸?guī)颉?/span>

林同炎主持設計的科羅拉多橋照片和施工過程示意圖

創(chuàng)新的背后都是難題

我猜想土木工程師群體，尤其是直面橋梁、建筑結構、港口大壩等各類工程結構的工程師們，應當是最保守的一群人了。因為我們必須要在無法精確獲知實際結構許多相關參數、工程材料特性，甚至連理論計算方法也不一定能夠完全準確的基礎上，還要最大限度地保障公共安全。所以可以想到，為什么全國興建了這么多橋梁，基本橋型為啥就那么幾種了吧，安全第一啊！

于是創(chuàng)新總是在遇到各種難以解決的問題，經過無數次內心的糾結和斗爭之后才會誕生的產物。

吳工在他的論文里也提到了，之所以選擇這種極為少見的橋型，主要是出于經濟的考慮。橋梁的位置，進行支架施工的難度很大，而且他和相近跨徑的拱橋、斜拉橋、桁架橋相比較，采用懸?guī)蚍桨傅臉嫾畲蟮踔卮蠓葴p小——這可是在1989年進行施工的，在那個年代，山區(qū)里進行吊裝作業(yè)應該是一件并不那么容易做到的事情。

而且論文中多次提到，在1979年就開始進行了模型試驗，這是提前十年進行的科研研究，放到今天這應該是一個非常大的課題了。

它是一種特殊的懸索橋還是特殊的拱橋？

研究一下這座橋的受力模式，車輛行駛在橋面上，荷載通過橋面?zhèn)鬟f到排架上，排架把荷載傳遞到懸?guī)В瑧規(guī)兀押奢d傳遞到主梁兩端的錨固區(qū)。

對比一下懸索橋，荷載是從橋面到吊桿，從吊桿到主纜，再從主纜到錨固區(qū)。二者對比，主要受力構件，一個是懸?guī)б粋€是主纜，只不過一個在橋面下，一個在橋面上，本質都是索-錨的柔性體系。

一個有趣的現(xiàn)象，此前還真沒注意，看這個圖：(圖片來源自知乎@豬小寶的回答)

如果將桁架上下顛倒，可以發(fā)現(xiàn)原來的拉桿全都受壓，原來的壓桿全都受拉，受力形式剛好相反！

所以說，懸?guī)蚩刹豢梢钥醋鍪恰邦嵉惯^來的拱橋”呢？

為什么沒能被推廣

工程師們是一個非常現(xiàn)實的群體，一旦看到某種結構形式優(yōu)點很多，自然會紛紛效仿。但現(xiàn)實是，懸?guī)虼撕髱缀蹙蜎]了蹤跡，那是什么原因使得它被“束之高閣”了呢？

橋梁墩臺的水平力。與外錨式懸?guī)蛳啾龋藻^式減少了對橋臺的拉力——想象一下用碩大的錨碇來為主橋提供水平拉力，還真是感覺有點怪怪的。把水平拉力轉化為對主梁(連續(xù)T梁)的軸向壓力，這是個不錯的想法。但從目前的淘金橋照片看來，跨中竟然是向上拱起來的，明顯已經破壞了線型，會不會是由荷載引起的懸?guī)攘Υ螅髁簝鹊妮S向壓力大，而懸?guī)虻氖┕し椒ㄓ质蛊湔w性差，于是就導致跨中出現(xiàn)了上撓？

在設計建造淘金大橋之前，吳工就是出了名的“節(jié)約能手”，他主持建造的第一座橋甚至把造價從28萬降低到6萬以內！要知道那可是一個物資緊缺的年代，于是他在設計領域的屢次冒險，甚至被寫成了報告文學：《歌為冒險者高唱—記高級橋梁工程師吳琦瑛》。然而如今，隨著技術與經濟的發(fā)展，對于峽谷的跨越，拱橋、懸索橋已經非常成熟了，已經不再是必須用懸?guī)虿拍芙鉀Q實際問題的年代了。

我們也知道，橋梁的長期維護也是一項非常重要的工作。在懸?guī)虻慕Y構體系里，懸?guī)侵饕氖芾瓨嫾沂芾闹饕€是鋼束，鋼束外面包裹的混凝土部分是不參與受力的。混凝土這么弱的抗拉能力，在橋梁運營期間一定存在開裂現(xiàn)象，而開裂之后帶來的鋼束銹蝕很難被檢測到，這對于橋梁運維是個巨大的挑戰(zhàn)。

懸?guī)蛟谠O計的時候，橋梁風工程相關研究應該還不夠到位，據有做風載效應的同仁講，這樣的橋型受風的影響會比較大，而這對于峽谷中的橋是很不利的。

……

至于還有哪些原因，你愿意留下評論一起聊聊嗎？

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