大湾区工程黄茅海跨海通道项目首个主塔封顶 广东省交通集团供图
高栏港大桥设计采用混凝土空间曲面圆端形独柱塔,塔柱截面由圆形渐变至圆端形再由圆端形渐变至圆形,最大直径18米,最小直径8.5米,主塔每一节段 的空间造型不断变化 ,导致需求的模板造型均不相同 ,主塔塑形难度大、施工工艺繁杂。
为了实现主塔截面空间曲面线形变化 ,黄茅海跨海通道建设者将整座主塔分为43节分别制作外模 ,每节外模由24片弧形板片组成,弧形板片又由数块数控造型板拼接而成 。其中 ,项目创新采用了基于BIM模型的数控雕刻系统 ,将事先画好 的图形转化成坐标数据,导入到数控机床中,使机床能够自动地以“毫米级”的误差制作出数控造型板 ,保证主塔每一节段外模 的标准线形 。目前 ,项目已累计完成数控造型板制造21600块。
东塔承建方中交路桥建设有限公司黄茅海通道T3标项目经理曾柯林介绍到:“随着主塔爬升截面尺寸变化 ,项目通过CNC数控雕刻机切割造型木 ,精准实现24片弧形板片 的裁切或补缝,模板爬架平台也随之增加或减少面板,最终实现了海上小蛮腰空间曲面结构主塔一爬到顶的目标,大幅度降低了爬模施工安全风险”。
相较于每一节塔柱 的高精度制造,塔身的混凝土外观质量与美感同样重要。由于曲面塔身更易开裂 ,黄茅海跨海通道项目成立了主塔攻关小组 ,开发了基于云端 的大体积主动温控系统 ,使得主塔混凝土浇筑及养护过程中内外温差减小,同时对浇筑后 的混凝土采用自动养生喷淋系统与防风帆布覆盖养护措施 。
黄茅海跨海通道管理中心工程部经理沈大为表示:“在浇筑混凝土时 ,加入抗裂纤维 、抗裂剂等多种新型抗裂材料 ,配合养护措施使用 ,取得了良好 的抗裂效果和养护效果 ,多种举措并行也实现了每节主塔的高品质建造。”
目前,黄茅海跨海通道建设顺利 ,关键控制性工程黄茅海大桥与高栏港大桥 的其余4个塔柱施工全部过200米 ,预计今年上半年实现全部封顶。项目预计2024年建成通车 ,建成后,将与港珠澳大桥、深中通道 、南沙大桥、虎门大桥,共同组成粤港澳大湾区跨海跨江通道群 ,助力粤港澳大湾区早日形成世界级交通枢纽。(完)
绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球” ?****** 又到了四年一度的世界杯 不知道大家是否还记得 2018届世界杯中 葡萄牙和西班牙相遇 的小组赛 C罗在最后时刻力挽狂澜 踢出被解说员叹为 “翩若惊鸿 ,宛若蛟龙” 的 “C型”任意球,扳平比分 被踢出 的球为什么会迅速升降 ? 又为什么会“拐弯”呢 ? 首先我们来了解一下任意球 任意球 是啥 ? 任意球是罚球 的一种 。它 是一种在足球(或手球)比赛中发生犯规后重新开始比赛 的方法 。 任意球分两种:直接任意球,踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分;间接任意球 ,踢球队员不得直接射门得分,球在进入球门前必须被其他队员踢或触及 。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置,以及人墙的站位,发任意球时需要用手触球,然后在裁判哨响后踢球。 香蕉球?能吃吗 ? 事实上 ,C罗踢出 的这种任意球在足球比赛中并不少见 。 在1997年 ,在巴西对法国 的一场足球比赛中,巴西足球运动员Roberto Carlos ,在没有通向球门的直接路线 的情况下,从35米外开出一个任意球。他 的射门使球飞过球员 ,并在快要出界的时候急转向左,砸入球门 。 图源:网络 香蕉球图解 球的突然拐弯让在场球员,特别是法国守门员根本来不及反应 。这个史上最漂亮,最具标志性和最违反物理学定律 的任意球,被叫作“香蕉球” 。法国物理学家对此研究了数年 ,终于用“马格努斯效应”解释了这个问题 。 马格努斯效应 图源网络 当一个旋转物体 的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时 ,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成 的平面相垂直的方向上将产生一个横向力 。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象 。这是流体力学中的一种现象 。 图源 :陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图 旋转物体之所以能在横向产生力的作用 , 是由于物体旋转可以带动周围流体旋转 ,使得物体一侧 的流体速度增加 ,另一侧流体速度减小 。 是不是听得云里雾里 ? 香蕉球轨迹 球在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体 的一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压 。运动员的用力方向朝右,所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压,右侧产生高压,这样就导致足球存在横向 的压力差,并形成向左侧 的力。 图源 :NKPhysics 根据物理公式,距离越远 ,速度越慢 ,球偏离角度也就越大。因此 ,我们能看到在香蕉球运行 的末尾时刻,会发生更剧烈的偏转 ,给守门员一个巨大的“惊吓”。 我也能踢出和C罗一样的球吗 ? 回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球 ,这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念 ,同时也混合了“电梯球” ,即指大力踢出的足球 ,下落很快 ,像 是从电梯上下坠,它实际上 是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹 。 图源: 中国物理学会期刊网 皮尔洛 的“电梯球” 葛惟昆教授解释说:“踢出电梯球 的一大关键要素,就 是球的初始速度要快。”要踢电梯球 ,球 的初始速度应该接近150公里/小时,没错 ,就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。 图源 :科学世界 研究人员在进行场景模拟时发现 ,要想让100公里/小时以上速度 的任意球避开人墙(假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米 的对方球员并排)成功射门 ,球离开地面时与地面 的夹角必须控制在15°~17°之间,也就是仅有2° 的精度范围(在距离球门25米 的位置,踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况) 。 如果是足球,以每小时90千米的速度每秒旋转8转,球会在这个距离内弯曲3米以上 。 图源见水印 而踢出弧线的关键在于 ,落脚点在偏离球心的位置,偏离球心的幅度越大 ,球 的转速越快。有研究人员称 ,安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球 的旋转轴倾斜角度大于侧旋,让马格努斯力倾斜向下发挥作用 ,从而踢出“球速快 、大幅弯曲的同时又急剧下沉 的”球路。 资料来源:科学世界 、中国物理学会期刊 、科技日报、天津科普说、NKPhysics 整理 :董小娴 (文图 :赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |