摘要:达芬奇桥梁设计草图。达芬奇桥梁设计草图和电脑还原的设计图。

最近麻省理工学院证明达芬奇的桥梁设计是可行的

达芬奇桥梁设计草图和电脑还原的设计图

麻省理工学院的研究人员最近证明了达芬奇(Leonardo da Vinci)500多年前的桥梁设计是可行的,也是完全正确的。如果500多年前客户接受了达芬奇的桥梁设计,无法想象现在的桥梁会是什么样子的。

文艺复兴时期的才华横溢的人与富有的顾客一起生活—米兰公爵卢多维科·斯福尔扎(Ludovico Sforza)这其中就有达芬奇。《最后的晚餐》是人们熟知的达芬奇作品。但是达芬奇不想将自己局限于意大利,当奥斯曼帝国的苏丹·贝耶兹二世提出要求建造一座连接首都君士坦丁堡(今伊斯坦布尔)与其邻国加拉塔的桥梁的提议时,达芬奇渴望获得这份合同的机会。

达芬奇的提议与当时的标准桥梁完全不同。正如MIT小组所描述的,它长约918英尺(218米,尽管尚未开发出任何测量系统),并且将由一个扁平的拱形组成,“桥高的足以让帆船在桅杆就位的情况下通过下方…但是那将跨过一个巨大的拱形而跨越广阔的范围,”麻省理工学院的一份新闻声明解释道。

达芬奇与众不同的不仅仅是长度或风格。它还具有当时闻所未闻的安全功能。任何桥梁设计面临的最大挑战之一是,无论风等任何条件,它都必须存在于自然界中。

强风迫使许多桥梁(包括20世纪相对较新的桥梁)陷入横向振动,导致倒塌。达芬奇会在桥的侧面增加所谓的机翼墙,桥台等措施。这些措施已成为现代桥梁的常见设计元素。

最近麻省理工学院证明达芬奇的桥梁设计是可行的

麻生理工学生建造的达芬奇桥梁模型

最近的研究生卡莉·巴斯(Karly Bast)说:“这令人难以置信。”卡利斯·巴斯(Karly Bast)与建筑学,土木与环境工程学教授约翰·奥奇森多夫(John Ochsendorf)以及本科生谢雪洁(Michelle Xie)合作进行了该项目。“它比当时的典型桥梁长约十倍。”

Bast,Oschsendorf和Xie分析了有关桥梁,该时期可能的材料和建造方法以及当时被称为哈利奇的金河口(现在称为哈利奇)河口的地理条件的可用文件,苏丹希望在那儿修建桥梁。

达芬奇有关苏丹的素描和信件可在称为“手稿L”的手册中找到,该手稿是存放在巴黎法国研究所的小型法典。达芬奇写道“我,您的忠实仆人,了解到您打算在加拉塔(Pera)到史丹布尔(Stambul)架起一座横跨金角('Haliç')的桥梁,但这没有完成,因为没有专家。我(您的主题)已经确定了如何搭建桥梁。这将是一座与建筑物一样高的砖石桥梁,甚至更高的船只也将能够在其下航行。”

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他没有具体说明所需的材料,但研究小组认为达芬奇在谈论石材-当时木头或砖头都无法支撑这么大的桥梁。“砌体”一词还向团队推荐了一种设计策略。就像达芬奇所熟悉的古罗马的经典砖石桥梁一样,它只承受弯矩和剪力的作用。

由于建造一座全尺寸的桥梁会很笨拙,因此该团队求助于建立模型。他们使用126个街区,以1到500的比例建造了这座桥,使其长约三英尺。

Bast说:“这很耗时,但是3D打印使我们能够准确地重新创建这种非常复杂的几何图形。” 达芬奇的设计在历史学家中广为人知,甚至启发了挪威的一座现代桥梁。但是受到启发与证明原始设计正确无异。

“这就是几何的力量。”

巴斯特说:“这不是检验他的设计是否能与当时的技术相兼容的测试。” 该模型“仅通过压缩将其保持在一起。我们要真正表明力全部在结构内传递”。

关键时刻到来,就像在此类项目中一样,加上了基石。

“当我们把它放进去时,我们不得不把它挤进去。那是我们第一次将桥放在一起的关键时刻。我有很多疑问,”巴斯特回忆道。但是“当我把基石放进去时,我想,'这将起作用。' 然后,我们把脚手架拿出来,它站起来了。”

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达芬奇桥梁设计草图

她说:“几何的力量”使之起作用。“这是一个很强的概念。经过深思熟虑。” 进一步的测试表明,这座桥甚至可以抵御地震,其程度远远超过当时的其他桥梁。

该项目仍然存在一些谜团。“这个草图是徒手绘制的,还是他在50秒钟内所做的事情,还是他真正坐下来并深思熟虑的事情?这很难知道。”

尽管很难知道达芬奇的意图,但现在相对确定了一件事:这座桥的设计是可行的。

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