网络知识 历史 世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

巴黎铁塔、帝国大厦、自由女神像、长城、伦敦大桥……这些在历史上充满光辉的建筑代表着人类文明的进步,见证了社会的发展变迁。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

雄伟的长城

无论从文化还是经济上讲,它们极具代表性,穿越时间的长河已经俨然已成为一种象征。在寻求人与自然的平衡之中,这些伟岸壮观的建筑也是工程师们的一种胜利呐喊。

但有成功就有失败,世界上成功的大型工程不计其数,不过失败的工程也有不少,同时也很快地消失在人们的视野中。为什么这些工程会失败呢?通常它们因设计过于复杂,施工技术不达标,甚至有点太过于充满想象力。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

那世界上有哪些失败的工程呢?它们造成的损失有多惨重?这些失败工程最后的结局怎么样了? 它们又给人带来了什么影响,或者说有哪些意料之外的效果?

本文接下来将会从中挑选出三个经典的失败工程案例,一起来看看人类在建筑工程历史上踩了哪些坑?

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

夜晚的埃菲尔铁塔

跨海桥梁大失败

先来看看在桥梁建设当中比较出名的一起经典案例,塔科马海峡大桥

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

塔科马海峡大桥

桥梁作为连接两地的通道,在促进经济和社会发展方面起着重要作用。如果要考验一位工程师的综合能力有多厉害,那么桥梁设计绝对是最好的测试。塔科马海峡大桥本应该是美国大桥中的后起之秀,但由于错误的设计方案,因此还被写进了工程建设的反面教材。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

塔科马海峡大桥,1940年7月1日通车日

塔科马海峡大桥的建筑历史可以一直追溯到1889年,当时由北太平洋铁路提出建设栈桥的提议,但这项提议一直被搁置到1920年才开始进行。1937年,华盛顿立法机关成立了华盛顿收费桥管理局,并拨款5000美元研究塔科马和皮尔斯县的海峡大桥设计。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

莱昂·莫伊塞夫 (右一)

大桥在当时由莱昂·莫伊塞夫设计,当年他可是美国领先的悬索桥工程师,并在30年代被授予富兰克林研究所颁发的奖章。海峡大桥于1940年7月1日通车,总共耗资640万美元,这笔钱如果按照通货膨胀估算法进行计算,以美国上世纪40年代的美金购买力为基准,这相当于在今天大约花了1.5亿美元建设塔科马海峡大桥。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

塔科马海峡大桥垮塌

不过很不幸的是,这座桥刚通行4个月就没了。所幸的是当时这座大桥坍塌时没有任何人员伤员,除了一条叫“塔比”的可卡犬。桥梁坍塌后工程师们立马对它进行了分析和重新评估,他们认为这可能是由于风速过快所引起的空气动力和气动弹性的失控所导致。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

一个摄制组拍下塔科马海峡大桥波浪起伏的画面

这就是后来在桥梁设计中必须要注意到颤振问题,由于流体流动中弹性结构的动态不稳定性,物体的偏转和流体流动施加的力之间的正反馈引起。在承受空气动力的结构中,例如桥梁、机翼这种,通常会在已知的参数范围内对它们进行相应的设计,以此来避免因过度颤振。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

卡门涡街示意图

通常这种情况是在有风的情况下才会出现,由风力引起的晃动使得桥梁出现变形、颤振,同时在风力影响下,这种形变还会产生周期性的涡流导致桥梁共振,最后出现垮塌。整个过程也是流体力学中非常重要的一个应用对象,“卡门涡街”。

工程师认为由于桥梁的某一侧面十分坚固,不允许风穿过桥面,因此当时每小时68公里的大风使得桥梁开始随风摇摆出现卡门涡街现象。大桥因为垮塌失去了作用,于是就这样被拆除。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

塔科马海峡大桥结构

考虑到这是第一座使用实心工字梁作为道路甲板支撑的悬索桥,其他桥梁在设计时会加入桁架以应对风面,所以这座大桥的失败其实也情有可原。同时它的失败还在后来促进了桥梁空气动力学,以及气动弹性领域的研究,此后世界上的所有大型大跨度的桥梁设计都会有这方面的参考和设计,这倒是在人们的意料之外。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

后来工程师们重新设计了桥梁,并在日后修筑出了塔科马海峡大桥西行桥和东行桥,至今仍在通车,并且成为了美国第三座大型跨海大桥。

桥梁的例子看完了,接下来我们来看看高楼建筑,这也是人类在工程方面的一项重大突破。不过这座大楼不是什么跨时代的设计,而是它比较奇葩,多少带点搞笑恶趣味。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

现代城市高楼建筑

超大号的“对讲机”

如果去过伦敦金融城区的人一定会对这座建筑印象深刻,它就是芬彻奇街20号,也被称作“对讲机”大楼。之所以叫这个名字,是因为它的外形太过独特,看起来就像上世纪90年代的手持对讲机电话。

以前芬彻奇街20号建筑并不是这样,而是一座只有91米高,25层的普通高层建筑,它于1968年建造完成。那时它是伦敦金融城最早的高层建筑,不过这座大楼最终在2008年被拆除。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

芬彻奇街20号

被拆除后的老大楼地址有了新的建设计划,整个设计方案由拉斐尔·维诺利负责。拉斐尔作为一名工程设计师硕士,获奖无数,在各个领域的建筑设计上都有出色的成果。

他的计划是想把原来的旧遗址打造成一个三层空中花园大楼总体高度为160米,其独特头重脚轻的形式让建筑看起来就像一台对讲机。这栋建筑花费了2亿英镑,于2014年春季,并重新屹立在芬彻奇街20号。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

可能是建筑大师的设计太过于前卫,这栋建筑在完成后由于其独特的外形被评为2015年最丑的建筑设计之一,《建筑设计》杂志为此还颁发了“痈杯奖”给对讲机大楼

不过这栋建筑仅是难看就算了,建工期间它给人带来的感受才令人“窒息”。对讲机大楼在建造过程时,人们发现附近每天有两个小时会存在高温。后来人们查寻热源时发现,好家伙,这高温不是来自太阳,而是大楼

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

热烈的阳光被大楼反射

由于大楼头重脚轻式的设计,使得顶部设计充当了凹面镜,这就使得太阳光线会聚焦在西南面的街道上。根据人们的记录观察,街道上温度最高的时候居然有91℃,这比阳光直射在街道的温度还要高六倍。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

伦敦的一家商业报记者为此还专门去实地考究,事实证明这样的高温可以直接在平底锅上面煎鸡蛋。不少车因此还被烤化的车身,开发商就此还给所有受损车主支付了900多英镑。这种糟糕的设计被当地人疯狂吐槽,由此大楼还获得了一个外号,“死亡射线大楼”

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

“对讲机”大楼

为了解决这个问题,开发商最终给顶部加装了遮阳板,然后变得更丑了。这种糟糕的设计和奇葩的外形使得这座建筑没有发挥其应有的商业价值,最后不得已只有通过售卖楼层和转租来弥补损失。最终这座建筑于2017年,归李锦记集团所有。

说到底人类还是看颜值的生物,高楼太丑,设计太拉跨都不行。如果整点高科技建筑,就算形象差点会不会不一样呢?美国生物圈2号实验室就是这样的建筑,作为研究生命科学的实验室,它最终会有怎样的结局?

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

生物圈2号实验室

探索未知可能

生物圈2号项目由亿万富翁埃德·巴斯和系统生态学家约翰P·艾伦在1984年发起。截止1991年,贝斯向整个项目提供了1.5亿美元的资金。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

生物圈2号实验室内部

这两人的交际还得从1970年说起,艾伦在当时领导了一个反主流文化社区,他倡导理查德·巴克敏斯特·富勒的“宇宙飞船地球”概念,并探索把生物圈作为核战争或灾难避难所的想法。这个社区文化吸引了环保主义者埃德的注意力,此后他俩便成为了后续研究项目的负责人。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

最初这个项目想要证明,在封闭的生态系统里有多少生存的可能性,以此来支持和维持人类在外层空间生活,替代地球原有的生物圈,探索基于各种生物群落之间的结构,以及生命系统的交互作用。

整个建筑几乎全部由玻璃和钢架组成,为了保障生态圈空气密封和循环,所有玻璃材料基本都是专门定制。完成初步的框架建设后,相应的电力系统和加热系统,包括备用发电机、冷却器等等都按照计划一一实行。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

参与进驻试验的科学家合影

整个实验计划进行了两次,不过整体来看是失败的,尽管研究人员在实验中获取了不少数据。但是这种人工自然模拟与真正的大自然相比实在是太小儿科了,实验期间遇到了许多问题都难以解决。

例如错误计算导致的意外冷凝,使得沙漠过于潮湿,整个温室中的蚂蚁、蟑螂爆发性的增长牵牛花也在规划的热带区疯狂生长,并因此遮挡了其他植物获得光合作用

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

“生物圈二号”内部场景

另外,按照设计方案,整个自然循环模拟是不需要太多人为干预和涉入的。但是很多时候都需要通过人为行为去控制入侵现象出现,并且实验室也很难操纵水体模拟波浪和潮汐变化。由于整个实验室在设计方面没有相关经验,因此实验室存在许多建设不足,这就导致二氧化碳的变量控制十分困难。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

生物圈二号

而暴露过多的二氧化碳会与实验室中的混凝土发生反应,并且产生碳酸化,由此形成碳酸钙,从而隔离了碳和氧气。这就使得植物生长缓慢,氧气逐渐减少,整个生物循环从底层就开始出现瓦解。

最后在第二次任务中,由于管理不当和媒体的夸大宣传,实验室在1992年的财政报告显示已损失2500万美元最终压垮了整个实验机构,生态圈2号的任务不得不就此终止。

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

生物圈2号刚建成时的鸟瞰照片

尽管整个实验计划没有成功的像预先设想的那样进行,但其中的许多科学数据,以及相关的研究无疑是人类未来的发展方向。除了批评的声音外,生态圈2号还是获得了不少褒奖。

此后经过几轮变换,生态实验室最终交到了亚利桑那大学手里,运营资金主要来自埃德之前创立的基金会。就目前而言,生态圈2号依然进行着许多小型实验,主要项目着重于外层空间的农作物生长,也算是意料之外的效果了

世界三大失败工程:损失很惨重,有何意料之外的效果?

生物圈2号的“肺部”

以上就是人类历史上出现的几次工程大失败,类似的案例还有许多。但这些失败教训并没有让前行的脚步停止,而是以另一种方式重新回到人们手里,并掌控主动权以新的面貌迎接挑战。可以说正是这种精神一直在支撑着人类前往新的领地,去探寻未知的可能。

返回顶部