碳客地理: 加拿大魁北克桥-“工程师之戒”

　　~魁北克大桥（Quebec Bridge）位于加拿大魁北克省，是一座跨越圣劳伦斯河至魁北克市西部莱维斯的公路、铁路、人性混合大桥。

　　~魁北克大桥为铆接钢桁架结构，全长987米，宽29米， 高104米；悬臂177米，中央桥体结构长195米，总跨度549米。

　　魁北克大桥可容纳三条高速公路车道、一条铁路线和一个人行通道，同时还可以进行电车路线。

　　魁北克大桥今天显得雄浑有力，充满了钢铁桥梁的力量之美，但是，这是在两次重大灾难之后才形成的――魁北克大桥对于桥梁建筑师乃至世界建筑领域来说，其更大的意义不在于桥梁本身的使用价值、实用性和建筑美学价值，而在于它的两次灾难，尤其是第一次灾难。

　　圣劳伦斯河是魁北克最重要的河流，在19世纪一直是加拿大魁北克地区最重要的交通线，但是随着城市的发展，魁北克越来越需要一条跨越该河的交通桥。1887年，魁北克市成立了魁北克桥梁公司（QBC），并准备了资金，准备建造大桥。但是圣劳伦斯河最狭窄的地方也有3.2宽，且水流湍急，施工难度很大。

　　~QBC的总工程师是爱德华·霍尔（Edward Hoare），但是他没有建造超过80米跨度的桥梁的经验，于是公司又聘请了当时著名的桥梁建筑师西奥多·库珀（Theodore Cooper）。凤凰城桥梁公司提供了设计方案，其中主跨的净距为487.7米，库珀为降低水中建筑桥墩的不确定性和降低冬季冰塞的影响，将其增加为548.6米。大桥随后顺利开工建造，但是到了1907年，，施工人员发现该桥弦杆上已打好的铆钉孔不再重合，由此受压较大的杆件出现了弯曲，而且更为严重的是，这种弯曲明显在加剧。如其中编号A9L的杆件在不到２个月的时间里，从初始挠度的19毫米迅速发展到57毫米。库珀发现了问题，但却并没有认为这是一个严重的问题。至8月27日，工地施工人员因结构变形越来越严重不得不暂停施工，此时库珀也意识到问题的严重。8月29日，当公司高层开会决定第二天拿出解决方案的时候，没想到在下午5时，大桥发生了坍塌，巨大的声响甚至在10公里外的城镇中都能听到。这一灾难导致75人罹难。

　　~时候调查证明，倒塌的原因是设计低估了结构恒载，悬臂根部的下弦杆失效，杆件存在设计缺陷，部分构件的应力超过了经验值。1913年，大桥开始重建，新桥主要受压构件的截面积比原设计增加了一倍以上，但是灾难还是再次发生――悬臂安装时一个锚固支撑构件发生断裂，结果导致中间段坠入河中，再次致使１３人丧命。

　　直到1922年，魁北克大桥终于建成。正是由于两次工程灾难，加拿大七大工程学院联合出资买下了倒塌残骸，然后打造成戒指，发给毕业生，以此告戒工程学生（后因残骸钢材不适合打造戒指，转而用其他钢材代替）。这种扭曲型戒指象征了倒塌后扭曲的钢材，这种戒指就是世界工程界闻名的“工程师之戒”（Iron Ring）。