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加劲三铰悬索桁架体系
蓝奇迹桥采用克劳斯·科普克创制的加劲三铰悬索桁架体系:以钢制型材作拉带,用斜撑与桥面组成三角桁架墙,全桥每侧由四片三角形桁架壁构成,桁架立面在桥中央以铰相连,并各以一个铰支承于河中桥墩之上。
桁架桥 / 欧洲
Loschwitzer Brücke
德国 · 德累斯顿
德国德累斯顿横跨易北河的蓝奇迹桥建于1891至1893年,是无水中桥墩的加劲三铰悬索桁架桥,被誉为工程奇迹。
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01 / PROJECT FILE
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LOCATION
桥梁实体位置
51.053403, 13.810133 · 近似桥位
02 / VISUAL RECORD
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03 / WHY IT MATTERS
把这座桥为什么重要、值得记住和仍然影响今天的部分直接说清楚。
蓝奇迹桥位于德国德累斯顿,横跨易北河,连接左岸布拉塞维茨与右岸洛施维茨两个城区,1891年动工、1893年建成通车。这座钢桥全长280米、主跨146.68米,采用克劳斯·科普克设计的加劲三铰悬索桁架体系,既无桥塔也无吊索,且不需水中桥墩,建成时被视为工程奇迹,并因天蓝色涂装而得名。桥上自开通起即有电车通行,1945年德累斯顿空袭后成为仅有的两座幸存易北河桥梁之一,并在同年5月7日由多名互不知情的市民阻止了撤退军队的炸桥企图。作为德累斯顿地标,大桥历经拓宽改造、大修与保护争论,至今仍承担繁忙的城市交通。
04 / HISTORY
把改变结构方案和工程认识的事件按发生顺序放在一起,不把旧桥事故与后续重建混为同一件事。
1891-04-01
1891年4月1日大桥举行破土动工仪式,工程由工程师兼萨克森建筑官员汉斯·曼弗雷德·克吕格主持;同年10月钢结构拼装开始,至1892年10月底完成,11月桥梁主体结构完工。
1893-07-15
1893年4月7日重约3018吨的钢结构通过称重验收,随后铺设桥面、人行道与电车轨道并涂装天蓝色;同年7月15日举行通车典礼,德累斯顿首条电气化电车线路随即延伸过桥,工程总造价约225万马克。
1945-05-07
1945年2月德累斯顿空袭中大桥被炸弹击中,经检查仅需限制使用;同年5月7日,多名互不知情的市民与军官各自行动,阻止了撤退军队炸毁大桥,使它成为德累斯顿仅有的两座幸存易北河桥梁之一。
1985-04-08
1984/85年桥梁检查发现桥塔两组滚轴支座之一已无法活动,中央弹簧铰被判定为设计缺陷;1985年4月8日最后一列电车过桥,次日桥上电车交通全面停止,改由公共汽车接驳。
05 / STRUCTURAL ANALYSIS
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蓝奇迹桥采用克劳斯·科普克创制的加劲三铰悬索桁架体系:以钢制型材作拉带,用斜撑与桥面组成三角桁架墙,全桥每侧由四片三角形桁架壁构成,桁架立面在桥中央以铰相连,并各以一个铰支承于河中桥墩之上。
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该桥放弃常规悬索桥的桥塔与吊索,垂直相邻的桁架边缘兼作桥塔,并以外部角形杠杆配合灌满生铁的重型锚块施加拉力,取代埋入地下的锚碇;全桥按静定结构设计,构件与支座核算表明其静定次数为零。
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除墩上铰支座外,全桥均采用弹簧铰,并设置以弹簧力压紧的钢板束作为减振制动器以抑制振荡;这类弹簧铰如今在建筑领域已属成熟技术,而科普克式减振制动器如今已不再使用。
06 / CONSTRUCTION CHALLENGES
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航道部门强烈反对在河心设墩,托尔高至乌斯季一带的船运组织明确抵制,桥梁联合会遂放弃带河中墩的方案,委托科隆的费尔滕与吉约姆公司另拟无墩链桥方案,最终按水运局要求修改为科普克静定体系并呈报州议会。
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钢构件为按西门子-马丁法冶炼的锻钢,主要在图尔高附近凯恩斯多夫的国王玛丽恩冶金厂制造,经铁路与船舶运抵两岸;1891年10月开始拼装,至1892年10月底完成,1892年11月主体完工后拆除木脚手架。
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1935年改造在维持通车的条件下把两侧人行道移至结构外侧、焊接到桁架壁并重排电车轨道,桥体因此增重约450吨;1956至1959年又为保持重量相近,把木桥面更换为由164块各异构件组成的正交异性钢板。
07 / ENGINEER'S JUDGEMENT
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针对北美悬索桥出现的振动问题,科普克思考如何防止链桥发生竖向振荡,其思路是以格构把拉带与桥面连成刚性壁,从而发展出无桥塔、以铰相连的加劲悬索体系;该桥被视为悬索桥加劲处理的极端特例。
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工程师格奥尔格·克里斯托夫·梅尔滕斯1900年评价称,科普克的创新确有高技术趣味,但全铆接的沉重上弦轮廓与约六分之一的矢跨比在美学上难称满意,认为若采用悬臂桥可获更可靠、更简洁且无水平推力的构造。
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1984/85年检查仅凭对中央弹簧铰属设计缺陷的判断,便促成1985年4月电车停运的仓促决定,而高频荷载造成的众多超载损伤却未受重视;对敏感铰部位缺乏连续养护被视为长期教训,2015年起市议会方拨款4000万欧元启动系统修缮。
08 / REFERENCES
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