在桥梁发展史上,总有些名字因其悲剧色彩而格外醒目,魁北克大桥便是其中之一。这座桥梁以177米的悬臂,支撑着195米长的中间段,构成了至今仍保持着世界第一悬臂梁桥跨径纪录的壮举。更以其曲折的建造历程和悲壮的往事,成为了工程界乃至全世界的教训。
故事始于一个多世纪前,那时的魁北克,居民们只能依靠渡轮在圣劳伦斯河上来往。然而,冬季的严寒常常让这条水路变得危险重重,冰封的河面更是让交通几乎瘫痪。于是,建造一座横跨圣劳伦斯河的桥梁成为了当地居民的迫切愿望。
然而,圣劳伦斯河的宽度、水深以及流速都使得施工难度极大。直到1887年,魁北克桥梁公司的成立才使得这一梦想有了实现的可能。
1903年,凤凰城桥梁公司接下了大桥的建造任务。在著名桥梁建筑师库伯的监督下,原本设计为487.7米主跨的桥梁,被库伯大胆地将跨度延伸至548.6米,目的是减少桥墩数量、降低施工难度并节省成本。然而,这一改动也为后来的悲剧埋下了伏笔。
1907年,当工程建设进入关键阶段时,工人们发现桥梁弦杆上的铆钉孔对不上,部分杆件出现了弯曲变形。尽管这一问题被多次上报,但由于种种原因,并未得到足够的重视。
准备竣工剪彩仪式前期,8月29日下午五点半,正当工人们收工之际,一声巨响划破了天际,犹如天崩地裂一般,大桥南端锚跨的下弦杆A9L,因承受不了重压,发生变形,随后整个南端的锚跨、悬臂跨、中间悬吊跨,共19000吨钢材轰然倒塌,掉入河中。这场灾难导致75名工人不幸遇难,成为了工程史上的一大悲剧。
之后,加拿大经过深入调查,得出了事故原因:设计缺陷、工程规范不适用、低估结构恒载、管理责任缺失以及当时受压杆理论的不成熟等。这些原因共同导致了这场悲剧的发生。
但魁北克大桥的故事并未就此结束。在政府的接管下,1913年大桥的建设重新开始。为了避免再次发生悲剧,新桥的设计和施工都进行了严格的改进。主要受压构件的截面积比原设计增加了一倍以上,以确保桥梁的稳定性和安全性。然而,命运似乎并不打算轻易放过这座桥梁。
1916年9月,施工中,一个锚固支撑构件断裂,大桥再次发生坍塌,13名工人失去生命。直到1917年,大桥终于竣工通车。为了铭记这场悲剧,七个工程学院联手买下了大桥坍塌后的残骸,计划用这些材料打制戒指送给学生们以作警示。
虽然由于技术限制未能如愿,但他们用其他材料替代,设计出了扭曲形状的戒指,寓意着导致事故的扭曲钢条。这一举动不仅是对逝者的缅怀,更是对未来工程师们的深刻警醒。
在课堂上,魁北克大桥的名字依然频繁出现,它成为了结构力学课程中的反面教材,时刻提醒着学生们:在追求创新与突破的同时,切勿忽视安全与质量这一生命线。