橋是個(gè)固定建筑物,一經(jīng)造成,便屹立大地,可以千載不移,把它當(dāng)作地面標(biāo)志,應(yīng)當(dāng)是再準(zhǔn)確不過的?!妒酚洝ぬK秦列傳》里有段故事:“信如尾生,與女子期于梁下,女子不來,水至不去,抱柱而死”,就因?yàn)闃蛳孪鄷?,地點(diǎn)是沒有錯的,橋是不會動的。但是這里所謂不動,是指大動而言,至于小動、微動,它卻是和萬物一般,是繼續(xù)不斷,分秒不停的。
車在橋上過,它的重量就使橋身變“形”,從平直的橋身變?yōu)閺澢臉蛏?,就同人坐在板凳上,把板凳坐彎一樣。板凳的腿,因?yàn)榘宓膲浩?,也要彎形,如果這腿是有彈簧的,就可看出,這腿是被壓短了。橋身的兩頭是橋墩,橋上不斷行車,橋墩就像板凳腿一樣,也要被壓短而變形。把板凳放在泥土上,坐上人,板凳腿就在泥土上留下痕跡,表現(xiàn)泥土有變形。橋墩也同樣使下面的基礎(chǔ)變形。橋身的變形表示橋上的重量傳遞給橋墩了,橋墩的變形表示橋身上的重量傳遞給基礎(chǔ)了,基礎(chǔ)的變形表示橋墩上的重量傳遞給橋下的土地了。通過橋身、橋墩和基礎(chǔ)的變形,一切橋上的重量就都逐層傳遞,最后到達(dá)橋下的土地中,形成橋上的重量終為地下的抵抗所平衡。物體所以能變形,由于內(nèi)部分子的位置有變動,也就是由于分子的運(yùn)動。因而一座橋所以能在有車的重量下保持平衡,就是因?yàn)樗鼉?nèi)部的分子有運(yùn)動的緣故。
車在橋上是要走動的,而且走動的速度可以很高,使橋梁全部發(fā)生震動。橋上不但有車,而且還受氣候變化的侵襲;在狂風(fēng)暴雨中,橋是要擺動或扭動的;就是在暖冷不均、溫度有升降時(shí),橋也要伸縮,形成蠕動。橋墩在水中,經(jīng)常受水流的壓迫和風(fēng)浪的打擊,就有搖動、轉(zhuǎn)動和滑動的傾向而影響它在地基中的移動。此外,遇到地震,全橋還會受到水平方向和由下而上的推動。所有以上的種種的動,都是橋的種種變形,在不同的外因作用下而產(chǎn)生的。這些變形,加上橋上重量和橋本身重量所引起的變形,構(gòu)成全橋各部的總變形。任何一點(diǎn)的總變形,就是那里的分子運(yùn)動的綜合表現(xiàn)。因此,一座橋不論是在有重車疾馳、狂風(fēng)猛撲、巨浪急沖或氣溫驟變的時(shí)候,或是在風(fēng)平浪靜、無車無人而只是受本身重量和流水過橋的影響的時(shí)候,它的所有的一切作用都可很簡單地歸結(jié)為一個(gè)作用,就是分子運(yùn)動的作用。
橋是固定建筑物,所謂固定就是不在空間有走動,不像車船能行走。但是,天地間沒有固定的東西。至多只能說,橋總是在動的平衡狀態(tài)中的,就是橋的一切負(fù)擔(dān)都是為橋下的土地所平衡的。這是總平衡。拆開來看,橋身是處于橋上車重和兩頭橋墩之間的平衡狀態(tài)的,橋墩是處于橋身和基礎(chǔ)之間的平衡狀態(tài)的,基礎(chǔ)是處于橋墩和土地之間的平衡狀態(tài)的。再進(jìn)一步來分析,橋身、橋墩和基礎(chǔ)的內(nèi)部的任何一點(diǎn),也無不在它四周的作用和反作用的影響而處于平衡狀態(tài)的。平衡就是矛盾的統(tǒng)一。矛盾是時(shí)刻變化的,因而平衡也不可能是穩(wěn)定的,更不可能是靜止的。就是在橋上的一切動的作用都停止的時(shí)候,在橋上只有本身重量起作用的時(shí)候,橋的平衡也不是穩(wěn)定的,因?yàn)闃蚝屯恋氐淖冃?,由于氣候及其他關(guān)系,總是在不斷的變化中的。橋的平衡只能是瞬息現(xiàn)象,它仍然是橋的運(yùn)動的一種特殊狀態(tài)。
恩格斯說:“運(yùn)動是物質(zhì)的存在形式?!笨梢姡瑯虻倪\(yùn)動是橋的存在形式。一切橋梁作用都是物質(zhì)的運(yùn)動作用。
(選自《茅以升橋話》,西南交通大學(xué)出版社,2006年1月版)
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作者是我國最著名的橋梁專家,介紹橋梁免不了需要許多非常專業(yè)的技術(shù)術(shù)語。本文是一篇科普文章,卻不顯絲毫枯燥乏味,作者另辟蹊徑,由寓言故事引入,這個(gè)愛情故事與橋有關(guān),自然貼切,趣味盎然。從橋的不動談到橋的運(yùn)動。作者深入淺出,以板凳作比較,善于比方,化大為小,引導(dǎo)讀者,觸類旁通,形象生動。最后突出說明中心,橋的運(yùn)動是橋的存在形式,上升到更高的認(rèn)識層面作結(jié),結(jié)尾有力。