引言
△李国豪为研究大桥振动情况用废卡尺制作的武汉长江大桥桁梁桥模型
1998年4月由李国豪捐赠博物馆收藏
这是一段用废卡尺制作的大桥桁梁桥模型,制作的是武汉长江大桥,制作人是李国豪,他用废卡尺制作武汉长江大桥桁梁桥模型的故事,藏着老一辈科学家在逆境中坚守科研的赤诚,背后是一段攻克大桥振动难题的艰辛历程。
1957 年武汉长江大桥通车时,十万群众涌上桥面欢呼,大桥出现明显晃动,这一现象始终未找到明确原因。后来修建南京长江大桥时,为防止类似晃动,设计人员特意加宽桥面 4 米,多耗费了 4000 吨钢材,成为困扰桥梁界的一大难题。
△ 武汉长江大桥公路桥竣工通车时的盛况
彼时正值特殊年代,作为武汉长江大桥技术顾问的李国豪身处困境,失去了正常的科研条件,甚至被隔离、监督劳动,无法进入实验室开展研究,但他始终牵挂着大桥的安全的问题,决心揭开晃动之谜。
理论计算完成后,李国豪深知必须通过模型试验验证结论,可他没有制作模型的工具和材料。在那个物资匮乏、票证盛行的年代,他发动家人四处寻找,最终女婿在上海中央商场发现了一批刻度印错、准备当废品处理的赛璐珞废卡尺 —— 这种材料熔点低、柔韧性好,正是制作模型的合适材质,他当即买下 200 只。
△ 矗立在武汉长江大桥引桥旁的大桥建成纪念碑
没有专业试验工具,李国豪就就地取材:支起锅灶烧开水,将废卡尺的赛璐珞材质煮软后,压、剪、拉制成桁梁杆件;用家里的缝纫机当作试验台,转轮当作滑轮,搭配乒乓球网、发卡、大头针等日常物件辅助试验,还借来千分表记录数据。
△1957年《人民画报》第12期封面
他在劳动之余偷偷开展试验,历经一年时间,反复调试模型、记录数据,最终试验结果与此前的理论计算完全吻合,成功证实:武汉长江大桥的晃动,并非结构本身存在问题,而是人群荷载引发的弯曲、扭转共振,大桥的刚度和稳定性完全达标,南京长江大桥多耗费的 4000 吨钢材其实并无必要。
△建成后的武汉长江大桥正桥全景
这个用废卡尺制成的模型,不仅验证了理论结论、解开了困扰桥梁界 17 年的谜题。我们眼前这只桥梁模型,看着简陋,却是用废卡尺等常见材料做成的。它不是摆设,而是当年李国豪先生为了解决武汉长江大桥的振动问题,专门制作的试验模型——当时大桥通车后出现轻微晃动,大家不确定是否安全,又没有完善的试验设备,就用身边能找到的材料,做出了这个模型来测试验证。正是这只不起眼的模型,帮我们摸清了大桥的安全情况,而它背后,就是被称为“万里长江第一桥”的武汉长江大桥。接下来,我们就一起看看这座大桥是怎么修建的,它的修建背景、用到的技术,以及给我们带来的影响。
△ 建成后的武汉长江大桥在秋季的蓝天白云衬映下显得格外宏伟壮观
一、百年夙愿:被长江阻隔的南北期盼
长江穿武汉而过,将这座城市分成武昌、汉口、汉阳三镇。在1957年之前,往来三镇的人们,只能靠轮渡摆渡;而京汉、粤汉两条铁路大动脉,也被这条大江硬生生截断——火车到了江边,必须把车厢拆下来,用渡船运到对岸再重新组装,一趟下来,至少要耗费四五个小时,遇上大风大浪,轮渡停航,南北交通便彻底中断。
△ 未建武汉长江大桥前运输人员、货物的车辆要依靠轮渡过江
修建一座横跨长江的大桥,不是新中国的突发奇想,而是中国人憋了近百年的心愿。晚清湖广总督张之洞最早提出这个想法,民国时期詹天佑、茅以升等专家也曾多次勘测规划,甚至在1935年拿出过具体方案,可那时国家积贫积弱,战乱不断,别说建桥的技术和资金,就连安稳的施工环境都没有,一次次规划,最终都成了纸上谈兵。
△ 1937年建成的长江北岸汉口刘家庙站轮渡码头
△ 1937年建成的长江南岸武昌徐家棚站轮渡码头
二、梦圆新生:新中国扛起跨江重任
新中国成立后,百废待兴,工业化建设成了头等大事,打通南北交通瓶颈,修建武汉长江大桥,被提上了国家议程。1949年9月,全国政协第一届全体会议正式通过修建大桥的议案;1953年4月,周恩来总理批准成立武汉大桥工程局,茅以升出任技术顾问委员会主任,罗英、李国豪等顶尖桥梁专家齐聚武汉,再加上28位苏联桥梁专家的技术支援,一场跨越天堑的工程,终于有了落地的可能。
△1954年2月6日刊登即将兴修武汉长江大桥报道的
《新华日报》
未完待续
上集的故事,到这里便暂告一段落。李国豪先生用废卡尺解锁大桥晃动之谜的坚守,中国人跨越百年的建桥夙愿,都只是这场传奇的序章。下集,我们继续解锁武汉长江大桥的修建传奇,揭秘这座“万里长江第一桥”从蓝图到通途的艰辛与荣光,读懂它跨越六十余载依旧巍然屹立的力量。
▽夕阳下武汉长江大桥的身影宛如天际的一抹彩虹
文字内容参考于
1. 中国共产党新闻网. 1957年10月15日 武汉长江大桥建成通车
2. 中国大百科全书. 武汉长江大桥
3. 湖北省人民政府门户网站. 武汉长江大桥能抵御多大自然灾害 看看当年设计的极端环境标准
4. 科普中国. 科学时光机|68年前的今天,“万里长江第一桥”武汉长江大桥正式通车
5. 中铁大桥局集团. 武汉长江大桥工程技术总结
图片来源于
《武汉长江大桥》
编著:亢宾
责任编辑:李洁 史朋飞 桑月月
出版时间:2022年10月
出版单位:中国科学技术出版社 中共中央党校出版社
扫一扫 关注我们
微信号丨dameikexue
热门跟贴