一个奥运体育场馆的背景:一座铁塔,为什么百年后还可以如此迷人?

文摘   科技   2024-08-06 21:08   上海  

奥运会与埃菲尔铁塔

一提到巴黎,埃菲尔铁塔成了绝对的象征,这届奥运会,埃菲尔铁塔前的战神广场也临时搭建了室外体育场,铁塔就成了沙滩排球比赛的独特背景,观众不但可以欣赏精彩的比赛,还同时感受巴黎的独特魅力。

这座铁塔,为什么百年后还可以如此迷人?

埃菲尔铁塔的历史

埃菲尔铁塔,是1889年钢结构工程的奇迹,经历了135年的历史积淀,现在已经是一个无法被替代的法国浪漫文化和现代工业文明的象征符号,成为了世界的遗产。

建成以后,之所以没有按预想20年后被拆除,而被保留下来,还是要感谢那个年代新兴的无线电技术,特别是在军事通信上发挥的作用。

最初塔高300米,数次增加和更换天线后,变成了现在的高度324米。

形式与内在的统一

埃菲尔铁塔,看结构外形本身,就非常耐看,充分实现了外在形式与内在受力原理融为一体的完美效果。埃菲尔铁塔更像是“一种由风塑造的结构形式”。

有人专门研究过埃菲尔铁塔的轮廓,用模型方程来进行描绘,并写成了论文。研究验证下面这种说法:埃菲尔铁塔的曲线反映了风荷载产生的力矩曲线,通过分析塔的轮廓,证明它由两个具有不同增长率的分段连续指数组成。其中指数因子  对于不同的分段是不同的数字,体现了塔的外形逐渐变细的连续过程。

Joseph Gallant提出了一种不同的方法,通过平衡风产生的最大倾覆力矩与塔自重产生的力矩,推导出了一个描述塔形状的方程:

相同的外在结果,不同的数学和力学推导方法。结构受力是科学的基础,实际线型还要考虑美观、经济和施工可行性等方面的因素。

一些事实数据

外形尺寸

高324米,底部宽100米,顶部宽0.61米;

结构重量

约10,100吨;

零件

1.8万多个铁件;

铆钉

250万颗;

维护

每7年重新油漆一次,需要60吨的油漆;

台阶

从地面到塔顶共有 1,665 级台阶;

照明

每天晚上,20,000 个灯泡照亮塔楼;

游客

每年有近700万人参观。

安全系数

其中有研究表明埃菲尔铁塔的安全系数约为4.5(极限应力与实际应力的比值),足够的安全余量使得它虽然经历了百年,依然有着不断拓展的活力。

小结

埃菲尔铁塔将工程独创性、文化意义和丰富的历史融为一体,使其成为一个无限迷人的主题。

“愿景,建筑,符号,埃菲尔铁塔可以成为人们想要的一切,变成一种无穷无尽的永恒。”

“ A vision, an object, a symbol, the Tower is anything that Man wants it to be, and this is infinite. ”

参考资料:Model equations for the Eiffel Tower profile: historical perspective and new results;https://plus.maths.org/content/shaped-wind;www.toureiffel.paris


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愚公解构
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