细数人类历史上失败的大型工程( 二 )
该教堂始建于1812年 ， 为了纪念俄国人民成功抵御拿破仑进攻而建 ， 主体结构于1860年基本完工 。 内壁巧夺天工的壁画和雕塑的精雕细琢就用了20余年 ， 耗费了巨大的人力财力 ， 其历史价值不可估量 ， 但她接下来的遭遇却令人唏嘘 。
1917年 ， 俄国爆发“十月革命” ， 沙皇统治被推翻 ， 苏联成立了 ， 斯大林决定炸毁基督救世主大教堂 。
取而代之建造苏维埃宫殿作为地标性建筑 ， 为了体现世界第一 ， 该宫殿设计高度约415米 。但是天公不作美 ， 计划实施后 ， 先后遭遇了地基缺陷、饥荒、战争等问题 ， 苏联百废待兴 ， 苏维埃宫殿计划只得搁置 ， 经年累月无人维护 ， 变得萧瑟荒颓 。
赫鲁晓夫上任以后 ， 决定将废弃建筑利用起来 ， 改建成了一个露天泳池 ， 直径130多米 ， 深6米 ， 可供万人同时游泳 ， 也可谓一“奇景” 。1992年苏联解体后 ， 俄罗斯又决定重建大教堂 。 在大量社会捐助的基础上 ， 终于在2000年 ， 基督救世主大教堂又重新矗立在了莫斯科河畔 ， 但内饰的精美程度和文化价值都难以与原教堂比肩 。
兜兜转转 ， 却又回到了原点 ， 甚至还有所倒退 ， 基督救世主大教堂真是命途多舛 。魁北克大桥&塔科马海峡大桥（Quebec&Tacoma Bridge）桥梁在人类历史上的发展代表了生产力的改变 ， 从最原始的独木桥 ， 到石桥 ， 再到钢混结构桥梁 ， 现代桥梁的发展已经达到了十分成熟的阶段 ， 但正所谓失败是成功之母 ， 正是前人一次次摸索 ， 才有了如今的辉煌 。
先说魁北克大桥 ， 魁北克大桥是一座铆接钢桁架悬臂梁桥 ， 位于加拿大魁北克市 ， 全长987米 ， 宽29米 。
1907年夏 ， 魁北克桥梁公司现场工程师Norman McLure开始注意到了桥梁主结构构件形变量不断增加 ， 多次向该公司顾问工程师Theodore Cooper反映这一问题 。 最终 ， Cooper也确认工程存在严重问题 ， 发电报要求施工方不要再往桥面增加荷载 。 然而就在8月29日下午 ， 两人还未来得及将消息传递给施工方 ， 魁北克大桥南部悬臂和中心部位发生了坍塌 ， 在15秒内全部坠入圣劳伦斯河 ， 造成桥上的86名工人中75人丧生 ， 11人受伤 ， 成为了当时世界上最严重的桥梁工程事故 。1916年 ， 桥梁中段主跨在吊升安装的过程再次垮塌 ， 又造成13名工人丧生 ， 该阴霾很长一段时间笼罩着加拿大工业界 ， 后经研究人员确认 ， 钢结构设计有严重缺陷 ， 高估了结构的承载能力 。
1922年 ， 加拿大的七大工程学院决定将桥梁废弃钢材打造成戒指 ， 发给每年从工程系毕业的学生作为警示 ， 为了体现代表桥梁坍塌残骸 ， 戒指被设计成被扭曲的钢条形状 。 于是 ， 这一枚枚戒指就成为了后来在工程界闻名的工程师之戒(Iron Ring) 。
再看塔科马海峡大桥 ， 建成通车于1940年7月 ， 倒塌于1940年11月 ， 仅仅存在了4个月 ， 此次坍塌事件 ， 被列为「20世纪最严重的工程设计错误之一」 ， 直接原因是8级大风导致吊桥吹垮 。 看上去似乎不可思议 ， 大桥竟然能被区区8级风吹垮 。后来经过研究人员的模拟测试 ， 得出了结论 ， 导致大桥倒塌的元凶是——卡门涡街 。
卡门涡街：在一定条件下的定常流动绕过某些物体时 ， 物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、并排列成有规则的双列线涡 。 开始时 ， 这两列线涡分别保持自身的运动前进 ， 接着它们互相干扰 ， 互相吸引 ， 而且干扰越来越大 ， 形成非线性的涡街 。 倘若涡街的交替脱落频率与物体的声学驻波频率相重合 ， 还会出现共振 。
因为大桥建造时采用了过轻物料 ， 引发了共振 ， 最终致使大桥坍塌 ， 此次事件在桥梁史上意义非凡 ， 空气动力学成为建造桥梁的一个重要考虑参数 。魁北克大桥&塔科马海峡大桥在建造时期都接近当时的技术极限 ， 但失败的原因分别是因为对结构和风振问题认识不充分 ， 后续修复新建的大桥都安全延用至今 。后记失败并不可怕 ， 可怕的是不知为何而败 ， 人类工程建造史可以说是充满着失败的例子 ， 但正是这一次次失败后的再尝试 ， 才推动了人类工业技术的不断前进！图片来源于网络参考文献：[1]钟立勋.意大利瓦依昂水库滑坡事件的启示[J].中国地质灾害与防治学报,1994(02):77-84.[2]李著,王景.西奥多库珀——魁北克大桥失事记[J].工程力学,1997(04):139-144.[3]廖寅.首都战略下的北宋黄河河道变迁及其与京东社会之关系[J].中国历史地理论丛,2019,34(01):5-14.美编：黄紫薇校对：张 崧
推荐阅读
- 全人类只有五个人懂自由
- 中国疾控中心称病毒并非从武汉海鲜市场向人类传播
- 是哪三个国家推进了人类现代文明世界
- 空间的本质是什么？
- 对于人类生存发展目的、意义与根本价值的再认识
- 美前部长发长文细数特朗普罪状：你的时代即将结束
- 自费四千万美元雇人建潜水艇，创造人类下潜新记录
- 见证历史，SpaceX将成为人类星际征程的新起点
- 人类是蜥蜴人和12 只外星人混血产物？
- 从弗洛伊德死亡事件看美国文化的伟大