天地之間：橋是怎樣建成的
【明報專訊】■考考你
為何兩圖中，橋的設計不同，當中拱形一個向上彎，一個向下彎？
A. 用途不同
B. 長度不同
C. 材質不同
D. 位處地區的氣候不同
(答案見另文)
石頭 vs. 鋼索造橋大比併
你平常有留意行車橋的設計嗎？同樣是行車橋，可是設計卻不同，有些拱形方向朝下(如圖A)；有些拱形方向朝上(如圖B的青馬大橋)，原來兩者的設計分別有很重要的原因！
圖A是以石頭為材料的石橋，圖B則是以鋼鐵為材料製成的鐵橋。這兩種材質，有不同的特性，也因此影響橋的拱形設計：
石頭
特性：堅硬 / 能承受壓力 / 遇上拉力較易碎
由於石頭易因拉力破碎，如果將石橋作向上拱形的設計，就不夠穩固了！但如將石頭擠壓在一起，作向下拱形設計，石橋便會很堅固，而且不易破碎，能夠承受讓人、貨和車經過的壓力。
鋼索
特性：堅硬 / 拉得緊也堅固
鋼鐵製成的鋼索一個有趣的特性，就是當它被張力拉緊時，會特別堅固！鐵橋的架構一般是用懸吊鋼索，做法是會將懸吊鋼索兩側向上拱起，原因是要將鋼索拉緊，令鋼索經常保持在張力之下，這樣鐵橋便會穩固了。所以，「考考你」的答案是C。
最「堅」組合 混凝土＋鋼筋＝預加應力混凝土
混凝土像石頭，能承受壓力，而且也和石頭一樣，在受擠壓時特別堅固。雖然同樣和鋼鐵有相反特性，但當它和鋼鐵兩者結合，卻能成為相當堅固的物料：預加應力的混凝土！
預加應力混凝土是指在混凝土裏面埋藏鋼筋。結合的過程並不複雜，就是趁混凝土變硬之前，將受張力拉緊的鋼筋放進去，讓混凝土受壓。待混凝土變硬後，鋼筋不能收縮，一直保持受着張力的狀態，如此一來，混凝土因為承受鋼筋帶來的擠壓而變得堅固，鋼筋也因混凝土的「定型」而一直處於拉緊的堅固狀態。
20世紀建築大進步
預加應力的混凝土比加強混凝土更強，並且比全鋼鐵建築便宜，它在1950年代出現，被視為二十世紀建築的一大進步，現已廣泛地應用於很多高樓大廈呢！
圖及資料來源：香港天文台
整理：大海
[常識天下 第98期]
