位于江苏省镇江市的五峰山长江大桥是世界上设计运营速度最高、荷载最大的悬索桥，也可以说是目前世界上“力气”最大的悬索桥。结构简洁、“身量”纤纤的五峰山长江大桥是如何拥有这般“神力”的呢？而“大跨、高速、重载”的重担又为何会落到一座结构简洁纤细的悬索桥肩上的？
护卫高铁过江的“钢铁侠”
桥梁结构中，悬索桥属于典型的柔性结构。在逾千米的尺度上，悬索桥结构轻盈、柔韧，有相当大的变形空间。
高速行驶的列车，其轨道必须有足够的刚度。这是因为，行驶过程中，轨道任何一点小小的变形，都可能造成列车脱轨、翻车的严重后果。
郑皆连院士评价五峰山桥采用悬索桥式时说，用柔性结构悬索桥完成重载高铁，体现了中国桥梁设计师的胆识。
能让柔性的悬索桥承载起高速铁路，有胆识的设计师们做的大量工作是精准计算和稳妥设计。确保结构安全和行车舒适，是复杂、繁琐、巨量、精准的分析计算的终极目的。
要想在悬索桥上跑高铁，首先要把悬索桥的梁变“硬”。设计师们为五峰山长江大桥设计了钢桁（héng）（架）加劲梁。
桁，就是又直又硬的棍子；桁架，是用“桁”组拼而成、架空的立体承重构件，以“几何不变形体系”三角形为基准区格。钢桁梁因结构立体、稳定、荷载大，常为铁路桥、公铁两用桥选用。
加劲，仅从字面上就能理解——增加力量。“钢桁加劲梁”，可以理解为“升级版的钢桁梁”。经过缜密计算和巧妙设计，五峰山长江大桥主梁结构为上宽下窄型，高宽尺寸、比例和斜杆的设计，将钢桁梁的刚度发挥到了最佳。钢桥面板，则用一种叫“全熔焊接”的新工艺，与钢桁加劲梁凝为一体。
钢桁加劲梁好似护卫高铁过江的“钢铁侠”，高速列车通过时给它造成的几何形变极其微弱，保障了桥梁的结构安全性和行车舒适性。当然，这样的钢梁，自重也达到了一个峰值：五峰山长江大桥钢梁总重7万余吨，相当于1.5艘辽宁舰航母的重量。
承重的大力士
远眺五峰山长江大桥，最美的曲线来自它的主缆索。从一岸到另一岸，两道主缆索两次越过高高的索塔，如绸带般顺滑飘逸。通过吊杆悬挂在主缆索下方的钢桁加劲梁则显得玲珑而稳当。
施工中的五峰山长江大桥南岸锚基础（摄影/陈勇赵融）
梁体的恒定重力和高速列车、汽车造成的活动重力，都是由锚碇固定于两岸的主缆索来承受，然后通过索塔传递给大地，由大地化解。主缆索、索塔以及两岸的锚碇仿佛大力士，刚柔并济、简单明了地将一切不安全、不舒适化为无形。
施工中的五峰山长江大桥北岸锚基础（摄影/刘洋森）
有人称五峰山长江大桥是“未来之桥”。如果你乘坐高速列车从桥上通过，虽只有短短数十秒钟，但一定要细细体味它的平稳和舒适，那里面饱含着智慧和科学，还有中国桥梁人的骄傲。
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责任编辑｜赵青云 李雅欣
运营编辑｜李雅欣
质量审核 | 原飞燕
图文来源 | 《知识就是力量》杂志《刚柔并济的五峰山长江大桥》，撰文/马永红、田永强，原文有删改，原创作品转载请注明来源。
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