达芬奇设计 概念桥梁证明实用

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【大纪元2019年10月19日讯】(大纪元记者刘景烨编译报导)近期,麻省理工学院(MIT)师生研究发现,文艺复兴时期著名艺术家、发明家达芬奇(Leonardo da Vinci)设计的桥梁可以使用,可能是当时世界上最长的桥梁。

1502年,奥斯曼帝国国王巴耶济德二世(Sultan Bayezid II)发布命令,征集连接伊斯坦布尔和加拉塔的桥梁设计图。达芬奇为此提出了全新的建筑创意。

他的提议当时没有被采纳,但现在却吸引了MIT的研究者的兴趣。按照达芬奇的描述,他的设计可能是当时世界上最长的桥梁。

MIT新闻网报导,该校建筑学/土木和环境工程教授John Ochsendorf、研究生Karly Bast和本科生Michelle Xie研究发现,达芬奇的设计没有问题。他们分析了现存的文件、当时可利用的材料、建筑技术和建设位置的地理条件,最终制造出这一桥梁的等比模型。

新奇创意

在达芬奇的时代,大多数石桥都采用半圆拱形结构。巴耶济德二世想要的桥梁很长,如果采用半圆结构,可能需要10个或更多支柱来保持稳定。

但达芬奇设计的桥梁却采用较平缓的、没有支柱的拱形,其拱洞高度仅够一艘带帆小船通过。假如建成,这条桥会有280米长,长度是当时一般桥梁的10倍。

达芬奇的桥梁还采用了非同寻常的方式抵抗横向运动,防止倒塌。他设计了向外扩展的桥墩,就像站在地铁里的人岔开双脚,稳定自身。

在给国王的信中,达芬奇没有详细说明用什么材料或建筑方法造桥。MIT的团队研究后认为,这条桥只能用石头建造,因为木头或砖头无法承负这样的长度。

研究人员用126个模块,拼装了一个1/500的桥梁模型。每个模块都由3D打印机用6个小时制造。

测试可行

此前,也有其它人模仿达芬奇的设计,用钢筋混凝土造桥。但这无法证明他的设计能否以当时的建筑材料实现。而这恰恰是MIT团队的研究重点。

尽管模型材料不一样,但研究人员认为,通过准确的模型比例和重力支撑结构,这个模型可以论证达芬奇的设计在当时的可行性。

在建造重力支撑结构桥梁的过程中,工人先以脚手架支撑桥梁,待全部石材就位后,再拆除脚手架,让整个桥体支撑自身。最后,工人还要为桥梁塞入最顶端的关键石头。研究人员以这种方式拼装了模型桥,发现它成功撑起了自身。

他们将模型两端分别放在两个相背运动的平台上,以模拟地震带来的运动。直到撕扯力足够让它坍塌之前,模型都只展现出轻微的变形。这说明这条桥可以防范地震。

研究人员表示,当代有更轻、更强的材料可用,因而达芬奇的设计不太可能被建筑师采纳。但这一研究表明,人们再次低估了这位发明家的天才。◇

责任编辑:冯文鸾

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