第三章(1 / 3)

極限的,讓我們要追溯到古羅馬時代,羅馬人認為,他們有修建圓頂的建那個時期有一個標誌性建築,已經有近築材料。他們發現,用一種特殊的泥灰2000年的曆史了,這就是古羅馬的萬神將石塊黏合在一起,就能夠具有足夠的殿。強度,並且能做成各種形狀,他們稱其公元2世紀,羅馬帝國的勢力範圍橫為混凝土。

跨了三個大陸。哈德良皇帝希望修建一羅馬人發明了混凝土,並用這種建座宏偉的廟宇來祭奠羅馬諸神,同時也築材料修建了羅馬城。這是一種神奇的可以體現他至高無上的統治地位。他要材料,他們用它來修建羅馬廣場、圓形羅馬建築173極限製造大劇場。因此,哈德良皇帝決定用這種圓頂的建材。這種材料不僅可以減輕屋材料來修建萬神殿的圓形屋頂。頂的重量,還能減輕勞動強度。羅馬人這種混凝土堅固耐用,但也非常笨非常幸運,因為火山口就在他們附近。

重。古羅馬的混凝土通常是用黏稠的火浮石就像咖啡壺口的泡沫一樣,不斷地山岩調和而成的。這種火山岩也稱玄武從火山口流出。這種火山熔岩上布滿岩,它能使混凝土十分堅固,但同時也了小孔,因此非常輕,可以漂浮在水麵增加了混凝土的重量。如果古羅馬人用上。如果他們沒有選用這種材料,就不它來修建萬神殿的圓頂,其重量將達可能有我們所看到的萬神殿。

20000噸。這樣的重量可能會導致萬神殿輕質混凝土使圓頂的重量減輕了的底部外翻,最終釀成悲劇。為了避免1\/3,但哈德良的工匠們認為,這樣還這種尷尬的局麵,哈德良皇帝的工匠們不行,他們還要再想辦法減輕圓頂的重必須想辦法減輕混凝土的重量。量。他們千方百計地減少混凝土的用如果要修建一座像萬神殿這樣的建築,屋頂材料太重顯然是不現實的。因萬神殿的圓屋頂此聰明的羅馬人選用了浮石作為萬神殿浮石174萬神殿的外觀結構圖萬神殿的穹頂量,在建設過程中,圓頂四周的混凝土最大的無鋼筋結構的圓頂建築。

較厚,越往圓頂中央,混凝土越薄。為與當年修建萬神殿一樣,日本大分了減輕重量,他們甚至在圓頂中央留出市的工程技術人員也麵臨著同樣的問了天窗,而且頂部的混凝土中間是空心題。那就是要確保圓頂不會由於自身的的。這些措施很好地解決了混凝土過重重量而垮塌。由於屋頂呈彎曲狀,其邊的問題,最終圓頂的重量隻有5000噸,緣與底部連接處接觸麵並不充分,因而是預計重量的1\/4。但工程技術人員仍然加大了對混凝土底部的側向壓力。如果擔心底部外翻的問題,因此他們在萬神將圓屋頂簡單地放在地上,就會發生外殿四周增加了7道張力環,它們就像木翻,並垮塌。因此,和哈德良皇帝的工桶周圍的鋼箍一樣,為牆體提供了有力匠一樣,大分市的工程技術人員使用了支撐。混凝土張力環,張力環的作用就是支撐這樣一座有著近2000年曆史的古老巨大的拱形桁架,加固底部。但同時他建築,混凝土中沒有鋼筋,建築材料是們也擔心,地基的占地麵積非常大,要火山灰和石灰,而且工匠們也沒有技術支撐12000噸重的屋頂,張力環的體積會人員的指導,在經曆了近2000年的風吹太大,從而影響到進入體育館的通道。

雨打後,仍然屹立在那裏,成為世界上於是他們決定向地下開挖,用周圍的土175極限製造基增加對屋頂的支撐力。而大分體育館頂跨度達45米的佛羅倫薩大教堂。

的規模龐大,由此形成的加固物體積仍14世紀末,佛羅倫薩陷入了窘境。

然太大。為了顯示其文化優勢,他們花了100年的向張力環澆鑄混凝土至少需要6個月時間修建了一座巨大的教堂,但卻一直的時間,還要用上千噸鋼材對張力環進行無法封頂。市政官員希望用大磚塊做屋加固,否則就無法發揮作用。同時,他們頂,但卻無人敢揭榜。

還要在張力環中插入鋼筋支撐物,以便在大教堂高約40米,穹頂中央留有一混凝土澆灌時與屋頂完全融合在一起。這個大洞。這說明他們非常自信,他們認項操作要求精準,哪怕出現一點偏差,都為一定能夠找到手藝高超的工匠修建世會影響到對屋頂的支撐效果。界上最大的圓頂建築。

與萬神殿一樣,在建設過程中,佛佛羅倫薩大教堂羅倫薩大教堂也需要搭建木支架來支撐由於有輕質混凝土和工匠們的聰明圓頂。經過計算,人們發現搭建支架才智,哈德良皇帝才建起了萬神殿。需要700棵樹,有些支架高度超過了1001000多年後,有人嚐試著改進這種結米,而在佛羅倫薩附近沒有這樣高的樹構,工匠們用這種古老的建材建起了穹木,因此他們不得不想其他辦法來修建未封頂的佛羅倫薩大教堂176菲利波·布倫內爾奇布倫內爾奇搭建的木質圓頂模型他們的圓頂建築。一位當地人建議在大意大利,應用到了佛羅倫薩大教堂的建教堂裏填滿土,然後在土上砌磚,還有設中。

人提議在土裏埋一些硬幣,這樣當地人為了向市政官員證明他找到了蓋屋才會進來,他們也可以將硬幣挖走。由頂的方法,布倫內爾奇搭建了一個木質於某種原因,工匠們並沒有這樣做。很圓頂模型。

多年過去了,大教堂仍然沒有頂。看布倫內爾奇去見市政官員,他們來,如果不搭支架,圓頂是不可能蓋起問:“你打算怎麼做?”布倫內爾奇來了。說:“我的方法是根本不用搭支架。我1418年,當地一位名叫菲利波·布準備單獨修建圓頂,然後從圓頂邊緣開倫內爾奇的鍾表匠終於找到了一個辦始組裝。”他們嘲笑他,使他無法在城法。布倫內爾奇是一位多才多藝的人,裏立足,一個自豪的人受到了這樣的嘲比萊昂納多·達·芬奇幾乎早了100年。諷,導致他甚至都不敢上街了,因為人他是一位雕刻家、畫家,而且他取得了們總是會駐足並嘲笑他。但他下定了決很多偉大的成就,如發明了起重機。為心,不管別人如何看待他,他一定要堅了了解羅馬人的科學技術,他甚至在持下去。他不停地遊說人們:“你們錯羅馬的廢墟裏挖掘了13年。對在建的工了,太蠢了,你們不懂。我是對的,你程,他隻要看一眼就知道是否可行。他們錯了。”最終官員們說:“你是一個凡事親力親為,並將所學的知識帶回了自作聰明的人,但我們還是將修建圓頂177極限製造布倫內爾奇的書靠方法的事交給你。”法做一個實驗:首先,在牆上砌一個支布倫內爾奇找到了一種鋪設頂磚的撐點,接下來,假設牆體已經從地麵豎方法,這就是修建圓形屋頂的關鍵。從立起來了,接近頂部時,牆體就會開始古羅馬時代開始,人們就在不停地修建向內傾斜。顯然這樣無法直接將磚砌在圓屋頂。到了15世紀,布倫內爾奇決定上麵,因為如果這樣的話,磚塊毫無疑用一種完全不同的方法修建圓頂,即不問會掉下去。所以,布倫內爾奇的方法用搭建腳手架修建圓頂。這種方法會遇可能是:做了一個吊籃,然後將自己懸到不少建築工程學上的難題。最大的問空掛在作業麵上,這樣他就可以開始砌題是:工匠們施工的作業麵,牆體會逐磚了。他將吊籃放在需要砌磚的位置後漸向內傾斜。為了能夠在陡峭的作業麵就開始砌磚,砌好一排磚後,他會用灰施工,布倫內爾奇打算將一些磚塊垂直泥將磚縫砌牢。而這些從牆體突出的垂地砌在牆上,這樣這些磚塊就像書靠一直磚塊,其作用是將屋頂所有的磚塊契樣,會凸出作業麵,並支撐起水平麵的合在一起。現在要將屋頂所有的磚塊朝磚塊。但要將這種想法付諸實施,他必垂直的磚塊的方向推過去,但由於垂直須想辦法砌好第一排磚,並確保它們不的磚塊已經埋在牆體中了,因此它們是會滑落出來。無法移動的。

我們可以利用布倫內爾奇的書靠方那麼,在不用泥漿的情況下,磚塊178建成後的佛羅倫薩大教堂遠景佛羅倫薩大教堂的屋頂在一起,再將這些構件送到屋頂,然後能夠契合在一起不會掉下來嗎?實驗證組裝起來。這些構件重達110噸,要運送明,磚塊沒有掉下來,而布倫內爾奇也到屋頂的確不容易。

在沒有支撐架的情況下將圓頂建好了,人們通常用長臂塔吊來吊裝笨重的他的確了不起。建築材料,但在大分體育館,塔吊的長即使使用了布倫內爾奇的方法,臂最少必須延伸300米,才能抵達工地的300名工匠還是用了15年的時間才完工。最邊緣。這樣的長度會影響到塔吊的穩1446年,佛羅倫薩大教堂終於封頂了。定性。因此,研發人員將塔吊安裝在軌遺憾的是,布倫內爾奇沒有等到這道上,這樣就可以自如地移動了。為了一天,建造穹頂的秘密也隨著他的去世避免塔吊倒塌、降低重心,他們在塔吊被帶進了墳墓。但他的工程學成就仍然的另一端進行了配重。他們用4台塔吊完影響著佛羅倫薩市,佛羅倫薩大教堂仍成了吊裝任務。布倫內爾奇用了十幾年然是世界上最大的磚頂建築物。才完成的工作,日本人隻用了幾個月的在大分體育館,日本的工程技術人時間。

員也找到了一種不用木支架修建屋頂的西巴頓噴泉酒店方法,而且大部分工程是在地麵完成的。他們將幾百個屋頂的主要構件焊接1446年,在修建佛羅倫薩大教堂179極限製造時,布倫內爾奇將磚塊和灰泥的功效發們為他設計一座穹頂直徑為61米的圓頂揮到了極致。但是當圓頂的麵積超出了建築,大多數建築師都拒絕了他的要一定範圍時,利用磚塊和泥漿來實現這求,有人說:“李·辛克萊,你已經65樣的工程基本上是不可能的,對於這樣歲了,你是個好人,但你的想法太天真的圓頂,工程技術人員必須采用更好、了,建造這樣的建築是不現實的。”更適合的建築材料。辛克萊的建築師清楚,用磚塊和泥印第安納州的西巴頓噴泉是美國最漿修建這樣的穹頂是不可能的,但他從受歡迎的溫泉旅遊勝地之一,當地的企19世紀的科學尖端技術中找到了靈感。

業家李·辛克萊上校前往德國的威斯巴那是一座類似橋梁一樣的鋼結構,上麵登,在考察了那裏一流的溫泉度假區以鋪設有軌道,具體的施工方法是:將橋及好幾處歐洲的圓頂建築之後,想為有結構的一半在建築物的一側組裝好,以錢的遊客修建一家豪華的圓頂酒店,他同樣的方法在另一側組裝好另一半,然希望這家酒店是世界上最大的圓頂建後在空中連接在一起。這樣,在其下方築。李·辛克萊上校請美國的建築師就有一塊很大的場地。接下來就非常簡西巴頓噴泉酒店180單了,隻要將其轉動一下,就能形成一個巨大的敞開式支撐架。在19世紀,能夠設計出這種重量輕的敞型結構,的確令人吃驚。與以往工匠們采用的圬工結構相比,敞型結構要輕很多。

辛克萊上校求助於一位橋西巴頓大酒店的圓屋頂梁專家,請他幫忙修建穹頂。設計師將6個橋桁西巴頓酒店的圓頂鋼結構架圍繞中軸組裝在一起,用來支撐巨大的玻璃穹頂,這樣就形成了西巴頓噴泉炎熱的中午和涼爽的夜晚,穹頂的熱脹酒店寬敞的中庭。屋頂產生的重量沿著冷縮達到了4.45厘米。

桁架集中到了中軸上,中軸也叫“壓力鋼梁屋頂與磚結構相結合,雖然鋼環”。壓力環的幾何中心位置就像一麵結構堅固,而且重量又輕,但由於熱脹直徑和高度分別為3米的大鼓。每根鋼冷縮,必然帶來了嚴重的問題。在太陽梁都上了鉚釘,穹頂的壓力全部集中在的照射下,鋼材的膨脹速度是磚塊的兩這裏。倍。膨脹速度的差異足以使穹頂與石頭西巴頓大酒店的圓屋頂使用了5種支撐物分離,從而導致災難性的後果。

不同的建材,這其中當然少不了鋼梁,為了避免這種情況的發生,工程技術人這些鋼結構從下方看一目了然。從外員在每個鋼架的底部安裝了滾輪,滾輪表看,有兩個部分是黏土,接下來是隨著鋼結構而移動,使鋼結構在熱脹冷瀝青,有12個大玻璃天窗,最頂端是薄縮時伸縮自如。

膜。因此,工程師們使用了5種伸縮性不富麗堂皇的中庭吸引了大批遊客下同的建材。通過實際測量我們得知,在榻西巴頓噴泉酒店。直到今天,人們181極限製造仍然對辛克萊上校的非凡成就肅然起敬。西巴頓噴泉酒店可能是第一座用高科技設計的鋼結構建築,當人們脫掉鞋子從裏麵走過時,仿佛步入了神聖之地一樣。

透過大分體育館我們可以深切地感受到這位橋梁設計大師對大分體育館的鋼結構屋頂建築業的巨大貢獻。鋼材具有很好的伸縮性和強度重量比,即使結構件因此,大分體育館的設計師們需要采用非常長,也不會太笨重。日本的工程技巧妙的幾何方法設計出可以支撐屋頂的術人員決定也采用鋼結構作為大分體育結構。

館的屋頂建材。7個外形和橋梁相似的桁架構成了大分體育館的占地麵積是西巴頓酒大分體育館屋頂的基本框架,一圈鋼構店的4倍,因此,日本的建築師不可能件將它們牢牢地捆綁在一起,最終我們采取簡單的中軸擴散式結構,因為這種可以看到一個巨大的鋼架橫跨體育館上結構非常笨重,會在自重壓力下坍塌。空,將所有構件牢牢地固定在一起。鋼大分體育館的基本框架大分體育館的主鋼架182架非常結實,足以支撐12000噸重的圓屋是一種新型材料,它的重量輕,隻有傳頂建材。為了減輕結構的總重,設計師統玻璃的一半,結構堅固,完全透明,們采用了中空鋼架材料。光線可以直接穿透,是生產轟炸機座艙大分體育館的主鋼架結構由一些鋼的理想材料。然而,由此帶來了一個意管焊接而成,很多的單個鋼架焊接組成想不到的問題:從屋頂透過的強光在地了主鋼架。焊接的方式也不同,某些接麵投下了刺眼的陰影,這會影響運動員頭必須在工廠裏才能進行焊接,而其他水平的正常發揮。

大量的焊接可以在施工現場完成。長度為了解決這個問題,設計師們在有在10米左右的部件可以在工廠裏組裝,機玻璃表麵塗上了一層微小的晶體。這然後運送到工地進行總裝。些微小的晶體能夠改變直射的光線,並使陽光形成漫散射。他們在屋頂安裝了休斯敦圓頂體育館5000塊新型建築材料,這種材料不僅透鋼結構使圓頂的跨度越來越大,設光,而且能夠均勻地分散光線。

計師們在設計體育館時也充分發揮了鋼1965年4月,棒球場竣工了,人們稱結構的優勢,但是對於體育館的建設,其是建築學上的又一場勝利,但球員們仍然有許多需要改進的地方。並不喜歡這個體育館,一位球員想接住20世紀50年代末,石油業的繁榮使一個高球,卻看不清球在哪裏,他抱怨德克薩斯州的休斯敦成為美國舉足輕重屋頂的光線太刺眼了。

的城市之一,當地的棒球隊敢為人先,在普通的露天體育館,接高球並不想在有空調的場地進行比賽,他們計劃難,因為沒有頂,所以天空和比賽場地修建一座大型的圓頂體育館,既能讓光的光線一樣明亮,而在穹頂建築中,頂線照射進來,又可以抵擋風雨,而休斯部的鋼結構阻擋了部分光線,使場內的敦也迫切地需要修建這樣一座體育館。光線偏暗,而透過有機玻璃照射進來的於是工程師們開始建一座屋頂透明的棒光線則十分刺眼,當球員的目光從較暗球場,他們稱這種巨大的透明屋頂為的球場轉向頂部明亮的光線時,他們的“天體觀測窗”。為了減輕重量,他們眼睛就會難以適應,出現炫目症狀。

在屋頂表麵采用了有機玻璃。有機玻璃生理學家凱文·馮解釋了這種現象183極限製造背後的生物學原理:“人的眼睛可以根動員盯住運動的棒球時,從屋頂投射據光線環境的不同自行進行調節,而且過來的光線就會降低物體的對比度,如調節的範圍非常廣。四周明亮時,為了果棒球剛好進入‘炫目場’,運動員避免過多的光線進入眼球,瞳孔會收就無法看清細節,最終無法看清球的運縮。四周暗淡時,瞳孔會擴大,讓充足動。”的光線進入眼球。我們可以用一盞裂縫棒球場的“天體觀測窗”最終證明燈來觀察人們瞳孔的變化,光線明亮是失敗的,工人們不得不在上麵噴塗覆時,瞳孔收縮,黑暗時瞳孔又會擴大。蓋物,球員們可以看到球了,但是由於有時候,即使這種儀器也無法阻止過多光線不足,球場的草開始枯萎。最後,的光線進入眼球,同時還會引起視野細球場管理員不得不鋪設一種全新的草節方麵的問題。以眼睛的模型為例,我皮,這種草皮叫“阿斯特羅草皮”,它們取下眼瞼,前麵是瞳孔,當光線進來是不需要陽光的。

時就會在視網膜的後麵形成圖像,視神在大分市,設計師們並不滿足於人經將看到的圖像傳輸給大腦。當過多的造草皮。他們設計的屋頂光線柔和,不光線進入眼球後,就會在眼球周圍擴會造成“眩目光”。他們首先建造安裝散,我們稱這種現象為‘眩目光’,這屋頂用的鋼質矩陣,這些矩陣在地麵上時眼球後的對比度就會降低。當棒球運分段完成,然後用起重機吊裝到屋頂指定的位置。框架完成後,設計師們需要找到合適的材料蓋在上麵,他們選擇了一種玻璃纖維薄膜,這種材料韌性強,上麵塗有特氟綸。光線穿過特氟綸塗層,與裏層大分體育館內景的玻璃纖維相遇後184就會發生散射。工程技術人員通過調整玻璃纖維的編織密度,可以精確地控製透光的強度。這樣他們可以為屋頂提供恰到好處的透明材料,既能保證足夠的光線,又不會導致炫目。

很多人都喜歡大分體育館,因為它不僅給人以寬闊的感覺,而且在穹頂閉合後裏麵的通風也特別好。光線透過屋頂照射下來,感覺就好像在戶外一樣。體育館火災事故設計師們在體育館的四周都留有通風孔,便於空氣流通,同時也使人覺得裏多帶來的安全問題又給他們提出了新的麵的空氣非常清新自然。挑戰。1985年5月,英格蘭布拉德福德市在保證透光的同時,還必須確保屋足球俱樂部遭受了一場災難。在沒有任頂材料能夠抵擋風雨的侵襲。因此,在何預兆的情況下,聚集了3500名觀眾的將塗有特氟綸的薄膜鋪上屋頂前,工程木質看台突然被大火吞沒了。短短幾分技術人員必須對其強度進行測試。為了鍾後,看台發生了坍塌,56人喪生,不檢驗薄膜的耐受極限,他們用薄膜承載少人都是因濃煙窒息而死的。

灌滿了水的兒童戲水池。隻有通過戲水4年後,在設計亞特蘭大市佐治亞池測試後,才能將薄膜蓋上屋頂。蓋上大型運動場時,建築師們十分清楚,如屋頂後,薄膜還要經受自然界的各種考果封閉的運動場發生火災,後果不堪設驗,與此同時,體育館裏麵的草皮也在想,他們必須確保巨大的穹頂不會成為茁壯成長。死亡的陷阱。

穹頂運動場最大的挑戰之一就是火佐治亞體育館災。起火後,會產生大量的濃煙,這是早在20世紀60年代,休斯敦“天體問題的關鍵。為了了解當體育館發生火觀測窗”的成功經驗為設計師們建造更災時究竟會出現什麼樣的後果,我們可大的圓頂建築提供了靈感。但觀看者眾以做一個試驗來探究:火災發生的時候185極限製造會產生大量的濃煙。所以我們首先準備現空氣的對流。因此必須在較低的地方一個有穹頂的運動場的模型,然後放置留置一些通風口,讓空氣進來。

一個小型的煙生成器。假設這個運動場在佐治亞體育館,工程技術人員在現在有成千上萬的人正在欣賞他們最喜關鍵部位安裝了功率強大的排風扇。

愛的樂隊演出,突然發生了火災。這時發現場內失火後,應急排風係統就會候,濃煙會很快地擴散,火勢迅速上啟動,屋頂的排風扇開始轉動。與此升,接近屋頂,然後向周圍蔓延。如果同時,應急出口上方的進氣口自動彈我們坐在運動場看台的位置,很快就什開,形成空氣對流。新鮮空氣被吸入麼也看不清了,看不見逃生的通道,也場內,濃煙隨著對流的空氣被排風扇不能呼吸了,開始覺得恐懼。這時我們排出體育館。

應該怎麼辦呢?大分體育館可以容納43000名觀眾,這種情況下,我們可以做的就是在如果發生了火災,後果不堪設想。因此屋頂上挖一個洞,並在上麵放一台電必須確保穹頂能夠在發生火災時迅速打扇,然後打開開關,看看會發生什麼?開並開始排煙。但是設計師們考慮得風扇轉動之後,很快就有一些煙被吸出更周到,他們能夠在失火的瞬間發現火來了。但我們會發現,盡管排風扇在轉情。

動,但裏麵的煙並沒有減少多少。為什傳統的火警探測器通過煙霧識別火麼會這樣呢?因為這裏沒有進風口,風無法流動,因此煙排不出去。所以,佐治亞體育館我們還需要在較低的地方留置一些通風口。接下來,我們將通風口打開,可以看到大量的濃煙開始從頂部冒出來了,模擬的運動場裏麵也開始敞亮了,能見度提高了。這時人們又可以自由呼吸了。他們可以找到逃生口擺脫困境了。

其實道理非常簡單,在排風扇排煙的同時,也需要進風口,這樣才能夠實186情。但當煙霧抵達傳感器時,火情可能管會打濕觀眾的衣服,但他們的生命是已經難以控製了。大分體育館的消防係有保障的。

統使用的不是煙霧傳感器,而是直接探蒙特利爾奧林匹克運動場測火苗的儀器。失火後,火苗會釋放出熾熱的二氧化碳氣體,這種氣體具有獨1992年,設計人員展示了喬治亞特的紅外線輻射特征。傳感器在不停地州體育館是如何應對致命的煙塵問題監視著看台上的各種異常輻射現象。紅的。消防問題解決後,圓頂體育館還外線的速度和光速相同,因此,傳感器可以更大,同時也對設計師們提出了能夠在失火的瞬間發現火情,並通過計更高的要求。

算機觸發自動消防裝置。大分體育館寬274米,是世界上最大大分體育館配備了全自動消防係的圓屋頂建築,建築師們想錦上添花,統,以確保觀眾的安全。一旦館內出現通過輕觸按鍵來開啟和關閉巨大的穹火苗,隻需要幾秒鍾,水槍就自動對準頂。

了目標。即使沒有冒煙,傳感器也可以早在1987年,設計師們就計劃在蒙捕捉到無形的二氧化碳氣體。而水槍的特利爾市修建一座可收縮屋頂的建築,威力也十分巨大,每分鍾可以噴射4000這就是蒙特利爾奧林匹克運動場。工程升水,射程達80米,簡直無可比擬。盡師們打算建一座170米高的斜塔,鋼纜穿過斜塔纏繞在絞盤上,鋼纜的另一端係大分體育館的火苗探測器在可伸縮的屋頂材料上。屋頂材料用的是凱爾拉夫合成纖維,總重量達65噸。

陽光明媚的時候,技術人員通過絞盤收起屋頂材料,體育館內光線充足,空氣清新。在寒冷的季節或下雨的時候,就可以像拉窗簾一樣,將凱爾拉夫合成纖維蓋在屋頂上。

然而,最初的設想是美好的,但是這種浪漫、新穎的設想卻沒有變成現實。在187極限製造樣可以靈活地張開和合上。他們在其下方安裝了50組滾輪,通過絞盤拉動鋼纜,使屋頂沿著鋼架上的軌道前後運動。屋頂材料是鋼、特氟綸和玻璃纖維,這種高科技的軌道負重的屋頂材料超過2000噸。

站在體育館的主構架下蒙特利爾奧林匹克運動場方,可收縮的穹頂處於閉合試驗階段,蒙特利爾奧林匹克運動場粗大狀態。滑輪慢慢地轉動,絞盤通過鋼纜的鋼纜相繼被拉斷了,在這樣的情況下,將一塊屋頂拉到關閉位置。通過鋼纜人們不得不將那些巨大的頂棚牢牢地焊接拉動滑輪開啟或關閉穹頂大約需要20分住,這就使得後期頂棚的維護費用相當得鍾。如果要開啟屋頂,隻需依靠屋頂的驚人。這種狀況直到2006年才得到改善,自身重力,讓其返回到原來的位置即蒙特利爾奧林匹克運動場的可收縮屋頂被可。在歸位過程中,要通過刹車係統控固定屋頂所取代。製其運行速度。

如果屋頂出現破損,對於大分體育大分體育館的牽引係統設計精良,館的工程技術人員來說,他們是無法承但工程技術人員必須確保係統的各個部受其損失的。因此,他們沒有采用蒙特位之間協調運轉。這個係統在理論上非利爾奧林匹克運動場的做法,而是選擇常簡單,但實際操作中並非如此。由於了一種非常簡單的設計方案。設計人員屋頂太大,溫度、風力等因素都會影響決定使用球形幾何結構作為大分體育館滑輪在軌道上的運行,甚至會發生故的屋頂形狀,這種形狀有著明確的數學障,使鋼結構發生變形。在陽光的照射形式,因此可以簡化鋼構件的生產流下,暴露在外的鋼軌會發生膨脹,導致程,同時便於將分散的部件在屋頂進行滾輪脫軌,引起機械故障。因此,設計組裝。工程技術人員打算將屋頂分成兩人員在軌道上安裝了傳感器,監測每段塊,並可以自由移動,就像人的眼睛一鋼軌上滑輪的情況。如果滑輪脫軌,計188算機就會及時調整絞盤的速度,通過鋼結構和眾多高科技的運用使大分體育館纜將脫軌的滑輪拉回到軌道上來,上千獨具特色。設計師們希望在體育館中營噸重的鋼結構在長長的軌道上運動,一造第二自然環境,即與自然共生共存的旦滾輪脫軌,哪怕隻有一節滾輪從鋼軌氛圍,他們也做到了。

上掉下來,後果也不堪設想。在借鑒前輩在工程技術上的偉大成大分體育館的滑頂結構是工程技術就、發明創造,在汲取前輩經驗教訓的上的偉大成就,其麵積比3個足球場還基礎上,才有了大分體育館這個超級圓要大,重量超過15000名相撲運動員,然頂建築。在不久的將來,或許還會有比而精巧的滑輪結構使巨大的屋頂開啟自這更大的圓頂建築。

如,這也是建築史上的傑作,其精良的大分體育館的透視圖大分體育館屋頂上的輪滑結構189極限製造石油鑽塔OilRigs在墨西哥灣的海濱,有一座名叫“帕迪多”的高科技精品工程,這是一個巨大的離岸工程,由45000噸的鋼鐵組合成世界上最先進的鑽油平台,這個鑽探設備的鑽孔可深入海底近3000米的深處作業。

“帕迪多”鑽油平台的成功離不開鑽油平台多次劃時代的進步,每一次進步都是一次巨大的技術創新,工程師們“帕迪多”鑽油平台的底部“帕迪多”鑽油平台的台基190因此能夠從海洋的更深處開采到石油。

接下來,我們回顧一下人類在尋求更深處的石油的過程中所經曆的悲喜和一項項新發明,6次偉大的突破使鑽油平台變得越來越大。

2008年8月8日,對於“帕迪多”鑽油平台的建造者們來說是個重要的日子,他們將這個鑽油平台的底部從位於德克薩斯州的建築碼頭運送到海洋中。重達聖瑪麗鎮18000噸的金屬結構旅行了300千米,然後進入墨西哥灣。在這裏,它成為世界上俄州一座名叫聖瑪麗的小鎮產生了深遠最先進的漂浮式鑽油平台的台基,對新的影響。為了一夜暴富,無數未來的發現的3個油田進行開采。“帕迪多”鑽“洛克菲勒”潮水一般湧來,短短幾個油平台每天開采的石油足以裝滿15萬輛月的時間裏,他們就徹底改變了這裏的汽車的油箱,它的開采深度在海上鑽油地貌。

平台中是非常深的。在這個平原上,鑽油平台星羅棋布,試圖從300多米深處的油田中開采石俄亥俄州格蘭湖上的石油開采油。終於有一天,當他們推進到格蘭湖為了弄清楚為什麼“帕迪多”鑽油岸的時候,他們的開采行動突然嘎然而平台能夠開采到海洋深處的石油,我們止。雖然這個湖泊不過3米深,但是對首先沿著時光隧道回到19世紀的美國。鑽探人員們來說,它卻是一個巨大的障海上鑽油平台的故事不是開始於海上,礙。為了獲得埋在格蘭湖下的石油,工而是開始於俄亥俄州的一個小湖上。程師們必須發明一種在水中開采石油的在過去一個多世紀的時間裏,石油方法。

已經成為世界經濟的引擎,然而,石油工程師愛德·麥凱恩給我們做出了開采卻給環境帶來了可怕的影響。1884解釋:“這看起來有點奇怪。不過,那年,美國一次重大的石油大發現對俄亥時候的石油鑽探和現在不太一樣。他們191極限製造那時候采用的是敲擊鑽探,就是不停地猛擊。如果我們仔細看看,就會發現他們在鑽探的時候實際上是將一定的重量提升到了某個高度,然後讓這個重物跌落到岩石上,之後再不斷地重複。”如果仔細觀察,人們可以發現,每次隻有一點點的石油出現。因此,這個操作必須重複很多次,但是一旦實現了敲擊鑽探機械化,每天就可以開采大約10米深,這樣的開采量就足夠了。他們在湖麵上進行這樣的操作,等待著他們的戰果,結果發現不僅得不到石油,連一個大坑也砸不出來。

我們可以在一個水箱裏進行類似的操作,對衝擊鑽探技術再次進行嚐試。

抬起打樁機並將它放下去的時候,很快就會看到,它在水中運動的速度並沒有那麼快,此外,這個打樁機並不是沿著水中敲擊鑽探直線向下運動,它總是有些偏離,這主要是因為水對下落的打樁機所產生的阻力遠遠大於空氣所產生的阻力。或許人們可以繼續不斷地敲擊鑽探,但是這樣不可能砸出一個大坑。幸運的是,人們找到了一個更好的解決方案:就是一根管子。人們將這根管子插入土壤中,形成一個密封區,然後將裏麵的水抽出來,這個打樁機就可以像是在幹燥的空水中密封鑽探192氣中一樣工作了。

一根管子就讓石油開發商們輕鬆地克服了這個難題。他們為鑽采設備建造了木頭平台,在湖底開采石油。他們一步步地將岩石鑽開,直到最終接觸到了石油。幾年的時間,數百個鑽探平台如雨後春筍般在格蘭湖上出現了,這裏也“克萊德·布德羅”勘探鑽井因此成為近海鑽井平台的誕生地。

當“帕迪多”鑽油平台的底部向油工,生產出石油和天然氣,然後可以利田延伸的時候,勘探鑽井“克萊德·布用“帕迪多”鑽油平台對更多的油井進德羅”已經進入打地基階段。“帕迪行開采。

多”鑽油平台將從35個不同的油井鑽探與格蘭湖時代相比,現在的鑽探技石油。“克萊德·布德羅”鑽井上的術已經有了長足的發展。當然,人們也工作人員對其中的22個油田進行了預開同樣麵對著技術上的新挑戰。

采。工程人員對一些油井進行勘探,並工程師們說:“一般而言,如果我做好了準備。這樣,當這個鑽井的平台們在陸地上發現了橫亙幾千米或者十幾被安裝並做好準備之後,就可以馬上開千米的油氣田,我們會在幾個地方鑽井石油平台的類型(1和2是傳統的固定平台;3是順應塔式平台;4和5是張力腿平台;6是Spar平台;7和8是半潛式平台;9是浮式生產,儲存和卸載裝置)193極限製造鑽探平台進行開采。但是,如果這個油氣田是在德·布德羅”鑽井的鑽探人員每天都在海上,我們隻會選擇在一個地方修建一岩石中向前推進300多米。這個鑽探平台個平台,不過,我們會選擇好幾個地方自從開始工作之後,它的鑽頭就一周7挖掘鑽井,這就是所謂的定向鑽井。”天、一天24小時不停地轉動。

“克萊德·布德羅”鑽井有一個鑽“大島”石油鑽井平台孔是螺旋狀的,當這個鑽井在平台下的岩石中延伸的時候,它不得不改變方早在1891年,格蘭湖上的工程師們向。地麵的操作人員通過遙控啟動鑽探就找到了在水中開采石油的方法。現管中的發動機,然後這台發動機向側麵在,人們終於可以在海上開采石油了。

彎曲,沿水平方向推進。就這樣,“克但是,在建造壯觀的海上鑽井平台的時萊德·布德羅”鑽井在這片方圓20千米候,在14米深的水中,他們必須找到全的地方開挖出了多個鑽孔組成的網狀係新的方法,那就是將平台固定到海底。

統,工程師們能夠準確地控製一切,他20世紀30年代,石油勘探者們開始們知道油氣在哪裏,知道鑽井所必須在在海底尋找石油。他們在墨西哥灣找的確切位置,然後將所有的設備放下到了一個巨大的油田,並稱之為“大去,並從6.4千米之外進行控製。“克萊島”。不過,這個油田位於距離海岸大194約10千米的深海中。在海上建造一個石個鋼框架帶到現場,沿著這些中空的架油平台似乎超出了已有的鑽井平台的修腳,他們就能夠將這些鋼條準確地擊入建能力。在淺水中建鑽井平台很簡單,鬆軟的泥土中。

工人們隻需要將木板插入海底去支撐鑽大島的建設者們組裝了25個這樣的井平台以及平台上的設備。但是,要將鋼框架,並將它們運到海上。一旦這些木板插入深水中,這是巨大的挑戰。在鋼框架到達合適的位置,工作人員就用空曠的海麵上漂浮著,要準確地沉入設錘子將80米長的鋼條沿著中空架腳釘入計好的位置,那完全是碰運氣的事情,海底。這些鋼框架將保證所有100根鋼條大多數時候是以失敗而告終的。都處於垂直狀態,這樣位於它們頂端的為了修建大島平台,工程師們沒有平台將處於水平狀態。

使用木頭,而是使用了鋼材。對這種新1948年,大島成為世界上最大的石的材料,他們用得非常巧妙。他們是這油鑽井平台,當時所使用的鋼鐵技術樣做的,首先,他們建造了一個大約22促成了我們現在所知道的石油鑽塔的米高、0.9平方米的巨大鋼框架。這個鋼誕生。

框架的所有架腳都是中空的。他們將這“大島”石油鑽井平台在當時是一鋼框架“大島”石油鑽井平台195極限製造個非常巨大的建築,人們稱之為“墨西個罐頭狀結構,這種結構的問題在於,哥灣上的巨人”。後來,他們意識到可當平台漂浮在水麵上的時候,它傾向於以在這個平台上安排生活區。這是非常沿著某個方向漂浮,而工程師們則希望重要的,因為工人們可以在海上待上一它沿著另一個方向漂浮。這些工作人員兩個星期。他們通常是工作7天,休息7麵臨著將18000噸重的鋼材豎立起來的重天。他們不用每天早晨出海、每天晚上任。他們首先將這個漂浮在水麵上的大離開,這樣工人們工作起來幹勁更大,罐頭裏麵的空氣釋放出來,然後往裏麵鑽井平台的生產能力有了提高,海上石泵入海水,這個平台將變成豎直狀態,油勘探工業因此呈現出全新的麵貌。他們必須將它固定到幾千米之下的海“帕迪多”鑽油平台的底部花費了3底。

天的時間終於到達了油田,工作人員已工程師們沒有使用長長的鋼條,而經為下一步的工作做好了準備,他們準是用繩索和鏈條將“帕迪多”鑽油平台備安裝這個鑽油平台的下半部分,也就固定在特定的位置上。他們需要將這些是所謂的平台。繩索固定在海底的什麼東西上麵,於是工程師們決定在“帕迪多”鑽油平他們在繩索的末端安裝了一些巨大的金台上建一個平台,因為這個結構將提供屬圓柱體,這些叫作吸力錨的巨大圓柱他們所需要的穩定性。平台基本上是一體到達海底之後,工程師們就會利用巧妙的物理學原理將它們埋入海底。他們常用樁腳箱或吸力錨來將“帕迪多”鑽油平台這樣的結構固定在海底。不過,它們的大小一般隻有鑽油平台的1\/50。

如果將吸力錨放到海底,一開始的時候,它將隻在自身重力的作用下到達一定的深度,但是這樣的深度使它很難進入海底裏麵去。如果在水中抽空它裏麵的空氣,那麼它將在巨大的吸力作用“帕迪多”鑽油平台下深入海底,形成非常牢固的錨固。想196吸力錨實驗象一下,一組直徑大約6米的吸力錨,它多”鑽油平台的底部牢牢固定在海底。

們形成了非常牢固的錨固,幾乎無法從“貝麗爾·阿爾法”海上平台海底被拔出來。

吸力錨是對類似“帕迪多”這樣的深早在1948年,多虧了牢固的基部,海石油平台進行錨定的完美方案。但是,“大島”石油鑽井平台才高高地聳立在在骨頭幾乎都要被壓碎的海洋深處啟動真海麵上。不過,為了開采珍貴的石油資空泵幾乎是人類潛水員所無法完成的工源,石油公司不得不進入了環境越來越作,因此,工程師們用機器人潛水員——險惡的水域。為了讓120米深的“貝麗“水下機器人”來完成這項工作。爾·阿爾法”海上平台能夠應付北海湍在大約2453米的深度,操作員的眼急的水流,人們在建造這個平台的時候睛需要慢慢適應,需要一點時間才能夠不得不采用比鋼材更堅硬的材料。

高效地操作這些水下機器人,不過,它1982年2月,正在加拿大海岸開采們操作起來非常靈活。操作員在4000米石油的海上石油平台發現自己身陷湍急之外操縱水下機器人靠近吸力錨,給它的旋渦。這個海上石油平台被一個巨大安上泵。這個水泵會抽出裏麵的海水,的波浪打翻,84名工作人員全部不幸罹形成真空,錨定被吸入海底,將“帕迪難。這一事件讓人們對海洋的危險性記197極限製造憶猶新。當工程師們希望在英國海岸附了一個新的解決方案。於是,用混凝土近的貝麗爾油田上建造海上石油平台的澆築的海上石油平台誕生了,這種平台時候,他們必須設法保護這個石油平台將由深入海底的巨大基底部分將整個平免受北海海浪的破壞。這裏糟糕的天氣台牢牢固定。連接平台和基底部分的混和狂暴的波浪給修建海上石油平台的工凝土柱將非常結實,不會在波浪的作用程師們出了一個大難題。下發生彎曲。但是,混凝土是一種需要傳統的建築材料——鋼存在著一個一層層、一天天進行澆築的材料,於是致命的弱點。在淺水中,鋼鐵平台是結一個新的難題出現了。

實而牢固的,能夠抵擋得住波浪的拍材料科學家托尼·瑞恩為我們做了擊。但是,在水較深的北海,較長的鋼解釋,他說:“傳統的混凝土結構都是鐵結構必須沒入水中,這時候就會出現用模子澆築出來的。想象一下,第一天一個問題,鋼鐵的柔韌性不是很好。因將一天需要澆築的混凝土倒入一個模子此,在波浪的作用下,石油平台可能會中,等候它變幹。第二天,你回到這向前或者向後彎曲。時間長了,它就會裏,澆築第二天的量,直到將第一層澆因為磨損而出現斷裂。築好。然後,在第一層的上麵澆築第二為了解決這些難題,工程師們提出層,以此類推。最後,當將模子去掉混凝土層斷裂的混凝土198的時候,就可以看到層層進行澆注的情凝土,這個結構繼續下沉,直到達到況。混凝土結構就像岩石一樣,是一層設計的高度,然後他們將海上平台部層地形成的。”分漂浮到長柱狀結構的上麵,並固定托尼·瑞恩教授模擬了海上石油平好。最後,他們往底部的這些中空的台受到的波浪衝擊,對這個混凝土結構長柱狀結構中充入空氣,讓這些30萬進行了壓力測試:“一開始它們隻是噸重的龐然大物重新浮到水麵上。

略有接觸,後來力量已經變得越來越1975年7月,這個名叫“貝麗爾·阿大。最後這個樣品在新舊層交接的位爾法”的海上平台開始了通往貝麗爾油置發生了斷裂。”因此,這些分層澆田的航行,拖船總共的拉力高達62517千築的混凝土結構根本無法抵擋北海上瓦。“貝麗爾·阿爾法”成為人類在地的狂風大浪。不過,工程師們找到了球海洋上拖拽的最重的人工建築。當這一次澆築完整混凝土結構的新方法。個混凝土巨人到達目的地之後,它就屹當他們往模子內澆鑄混凝土的時候,立在北海海底,多虧了這個結實的混凝他們用液壓千斤頂不停地從下麵把混土結構,“貝麗爾·阿爾法”在經曆了凝土往上推。隻有當整個混凝土結構將近40多年北海的狂風大浪之後,仍然一次性澆築完畢之後,液壓千斤頂才屹立在那裏,直至今日。

會停止工作。這樣最後形成的混凝土雖然墨西哥灣總是容易受到颶風的結構不會出現一個裂縫。侵襲,然而,“帕迪多”鑽油平台所麵1973年,挪威工程師利用這項技對的更大危險卻潛伏在海平麵之下。在術建造了一座堅固的海上石油平台,足以抵抗北海的狂風大浪。首先,他們將混凝土澆築到模子中,形成19個中空的長柱狀結構,組成了平台的底部。當這些長柱狀結構達到15米高的時候,工程師們將船塢裝滿了水,所有這些結構將漂浮起來,從而進入深海。隨著他們不斷地往模子中倒入混“貝麗爾·阿爾法”海上平台199極限製造在英國倫敦的帝國理工學院,海軍工程師古斯塔夫·阿西給我們演示了這些波浪會對“帕迪多”鑽油平台構成巨大威脅的原因。他讓一個石油平台的模型漂浮在一個水箱的水麵上。這個平台環流模擬實驗圓柱可以自由地從一邊移向另外一邊。之後,他將水龍頭打開,隨著水流變得越來越大,這個圓柱狀結構開始搖擺。

我們可以看到,這些水實際上聚集到一起,產生了一種力量,將這個平台從右邊往左邊移動。如果仔細觀察,我們將發現當水流經過的時候,它會分成環流模擬實驗的兩股水流兩股,其中一邊的水流會卷起來形成旋渦。這些旋渦所在的區域都是低壓區,墨西哥海灣,“帕迪多”鑽油平台必須會將平台往側麵吸。這看起來是非常能夠應對所謂的環流。墨西哥灣的巨大小、非常輕微的振動。但是,如果考慮環流每秒鍾能夠產生1.5?1.8米高的波到這個平台的大小以及平台上的係泊纜浪,足以使海洋中的圓柱體結構,尤其繩和管道,這樣小的振動卻會對整個平是海麵石油平台的水下圓柱發生晃動。台有著深刻的影響,並可能導致整個平“帕迪多”鑽油平台與旋渦懸掛的金屬繩200台停止運行。當時他們遇到了一個難題。在距離墨西因為“帕迪多”鑽油平台非常巨哥灣將近200千米的地方,水深已經到大,所以湍急的洋流會導致災難性的旋了300米以上,要建造一個工作水深如渦形成,使海上石油平台向側麵晃動將此之深的海上石油平台,人們需要付出近100米,進而受損。不過,“帕迪多”巨大的努力。

鑽油平台用一種非常簡單的裝置就解決“白蘭地”油田向人們設計深水平了這一難題,這個裝置就是兩邊懸掛著台的能力提出了挑戰。當初,在相關公許多鐵箍的鋼繩。鐵箍使形成的旋渦變司獲得這個油田的開采權的時候,他們得不是那麼規則,平台的表現有了很大甚至沒有能夠在如此深度進行鑽孔的船的改善,它的振動比之前明顯要輕微。隻。在整個墨西哥灣,根本沒有足夠大因此,一些簡單的金屬繩就將這些旋渦的場地供這個平台被組裝到一起,也沒馴服了。如果沒有這樣的裝置,晃動的有足夠大的駁船能夠對整個平台進行運平台將拉動鑽油管道,導致管道破裂,輸。因為太大,工程師們無法將這個平產生災難性的石油泄漏事件。另外,這台一次性完整地預先製造好。他們必須個裝置也能夠避免工作人員暈船。在陸地上將“白蘭地”海上平台分成四部分完成,然後運輸到海上預先設計的“白蘭地”海上鑽油平台位置,最後從海底向上組裝起來。這和1975年,“貝麗爾·阿爾法”海上孩子們玩的積木有點類似,但是在海上石油平台因為結實的混凝土結構而抵擋似乎是無法實現的。他們所遇到的最大住了北海狂風大浪的攻擊。不過,在風挑戰是如何將所有的部分組裝到一起。

平浪靜的墨西哥灣,“白蘭地”海上鑽在安裝這三個部分的時候根本就不允許油平台的建設者們可以選用鋼鐵材料。出現任何的錯誤,當他們在水下進行組但是,要將310米長的結構在水下組裝裝的時候,精確度必須達到厘米。因到一起,對於人類的潛水極限也是一此,他們不得不使用太空技術。實際項挑戰。1975年,人們在距離美國新奧上,這些工程師們借鑒了“阿波羅”登爾良海岸將近200千米的地方發現了石月計劃的入塢技術,終於將“白蘭地”油。這個油田代號“白蘭地”。不過,海上鑽油平台順利地組裝到了一起。

201極限製造兩艘駁船之間的一部分通過信號進行定位他們讓每一部分漂浮在兩艘駁船之可能成為世界上最危險的工作。隻有積間。當這些龐然大物進入深水區之後,累了多年的經驗之後,潛水員們才能夠這些結構上麵的異頻雷達收發器就會向參與深海石油平台的建造工作。

海底相應的信號塔發出聲呐信號,然後在德克薩斯州的一個測試池,潛水這些信號會被反射到駁船上,供泊船調員們在接受訓練,以便能夠安全地到深整位置,讓各個部分沿著合適的路徑下海的高壓區去工作,而危險恰恰就來自沉。遙控電視攝像機會跟蹤整個入塢的於他們吸入的空氣。深海潛水的危險性情況,但是有些部分的組裝是無法由機就在於潛水員的身體吸入的是經過壓縮器完成的。的氣體,所在的位置越深,吸入的氣體因為太空技術的存在以及它們之間被壓縮得越厲害。這樣的氣體經過肺部的相似性,工程師們意識到“白蘭地”進入了人體的血液。其實,潛入深海區海上石油平台的有些安裝工作隻能通過並不是那麼可怕,更困難和危險的,是人工完成。例如,焊接或者啟動液壓千重新回到水麵的時候。如果上升速度太斤頂這樣的工作,隻有靈活而具有判斷快,就可能出現災難性的後果,這就是力的人才能夠完成,但是因為是在深水所謂的“暴發性減壓”。當人們上升的作業,所以有時候那些最簡單的工作也速度太快的時候,這些氣體就會在人體202深海作業的潛水員“白蘭地”海上鑽油平台血液內形成泡沫。

我們可以通過實驗演示一下潛水員這樣做無疑會浪費大量的時間。不過,身體內可能會發生的一切:一瓶碳酸對於這一問題有一個非常簡單的解決方水,如果把它打開得太快,就會看到大案,那就是:即使潛水員到達了水麵,量的泡沫。如果潛水員的體內出現這樣仍然讓他們處於壓力狀態。

的情況,他就會得減壓病。一般情況在“白蘭地”海上平台上工作的潛下,他的關節會出現不適,這被稱之為水員被密封在了潛水遊艇的一個房間最輕微的減壓病,潛水員會感覺關節疼內。這個房間內的氣壓將慢慢增加,直痛得厲害。如果減壓病累及脊椎軟組織到和潛水員工作環境中的壓力一致,然或者大腦,就會出現災難性的後果,病後鍾形潛水器將把他們帶到海底。在海人會因此癱瘓,甚至死亡。底,他們將4小時輪班組裝這個平台,為了避免出現這種致命的危險狀一直到竣工。這些潛水員將在深海高壓態,潛水員必須經過一個減壓的過程。環境中生活將近一個月。最後,他們必他們必須緩慢地浮出水麵,以利於氣體須在這個減壓室中等待9天的時間,直離開他們的血液係統。在300米的深度潛到壓力恢複正常。這樣的生存環境確實水1分鍾,潛水員必須花12小時來減壓,非常惡劣。不過,這樣做的好處就在203極限製造於:潛水員隻需要在工作結束的時候減這樣的大工程,所有的一切都將麵臨極壓一次。限挑戰。也就是說,起重機、起重機的在潛水員安全地到達海洋深處之繩索強度、鉤子和吊索都已經到了極後,“白蘭地”海上鑽油平台的組裝工限。因此,其中的任何一環出現差錯都作也變得非常順利起來。在2年的時間可能招致災難性的後果。

裏,所有4個部分已經組裝到了一起。負責抬升平台水線以上部分的起重“白蘭地”海上石油平台曾經創造了多機船是世界上同類機械中功能最強的,項世界紀錄,它是世界上工作水深最深它曾經在墨西哥灣地區多次完成這樣的和最重的鑽油平台,能夠從世界上最多任務,但是,“帕迪多”鑽油平台是其的油井中開采石油。中最大、最重的一個。工程師們深信,因為“帕迪多”鑽油平台是一座漂這台機械能夠勝任這樣的重任。不過,浮的平台,所以工程師們不需要深海潛他們仍然有一些擔心:最糟糕的情況就水員進行組裝,然而他們麵臨的是最困是整個平台水線以上部分落入水中。幾難的組裝工作,他們要把重達9000噸的年前,在墨西哥灣也曾經出現過這樣的平台水線以上部分放到平台的基座上。情況,當時的那個水線以上的部分非常海上安裝“帕迪多”平台的基底204得重,是花了好幾年的時間才建好的,希望,這裏所謂的深海區也許還有巨大起重機將它提升起來之後,它不慎落入的潛力。殼牌石油公司購買了整個海底水中,沉入了海底。造價好幾十億美元的開采權。對於殼牌石油公司來說,這的龐然大物就這樣沉入海底,是無法讓就是一場豪賭,它冒了很大的風險。在人接受的。因此,工程師們對所有的環投入了大約10億美元之後,他們終於探節進行了反複檢查,以防萬一,然後,明了哪裏有石油。

所有的成員都屏住呼吸,等待著安裝工勘探者在水下將近900米的地方發作的開始。起重機首先從駁船上將鑽井現了“奧格油田”。這樣深的油田幾乎平台水線以上的部分吊起來。現在,它已經到了當時海上鑽采技術的極限。如必須將這個平台準確地放到平台基底的果建造一座能夠到達如此深度的鋼鐵平上麵。10小時後,整個水線以上的部分台,那麼它的高度將相當於帝國大廈的2終於安裝到位,曆史上最大的起重機的倍。工程師們為“奧格”鑽采平台提出起吊工作之一順利完成。了一個大膽的設計方案,他們放棄了支撐結構,而是用一個巨大的中空鋼鐵結“奧格”鑽采平台構取代了它。“奧格”鑽采平台將不會早在1981年,“白蘭地”海上石油屹立在水中,而是漂浮在水麵上。

平台就向世人證明了,在300米的深水1993年,“奧格”鑽采平台被拖到區,鑽井平台也能夠正常工作。但是,了奧格油田上方,在海上石油平台技術要到將近3倍深的海底去開采石油,“奧史上,這是一次質的飛躍。但是,這種格”鑽采平台隻得放棄支撐,選擇漂浮平台也存在潛在的缺陷。當它在波浪上在海麵上。移動的時候,它會拉扯石油管道,使這20世紀80年代,墨西哥灣石油開發些管道破裂,將石油泄漏到海洋裏。我熱已經降溫,現存油井的收益也在遞們可以通過一個平台模型展示一下過去減。在40多年的開采之後,墨西哥灣已曾經發生過的環境災難實際上是可以防經漸漸淡出了人們的視線。這裏的石油患於未然的:波浪來了,我們將會看已經被開采殆盡,對人們沒有什麼吸引到模型在水麵上沿著波浪上下移動並左力了。有一家公司決定冒險一試,他們右搖擺,這樣的左右晃動不是什麼大問205極限製造“奧格”鑽采平台結構圖平台穩定性實驗題。但是,由於這個模型隨著波浪上下浮在海麵上的平台處於拉緊狀態是保持移動,那些將這個平台與海底相連的設“奧格”鑽采平台穩定的關鍵。

備可能會發生故障。豎直方向的運動顯1994年,“奧格”鑽采平台開始出然是無法接受的,這樣的運動會使管道產石油,人們對於世界上最深的石油平破裂,造成經濟上的損失,對環境的破台充滿了期待。當他們開始開采的時壞則是更嚴重的。候,他們希望每天可以開采6000~8000桶因此,唯一的解決方案就是將平台石油,甚至是10000桶。然而,最初的測牢牢地固定在海底。為了實現這一點,試表明,他們開采出來的石油比期待的工程師們降低了平台在水中的位置。但要少得多。人們開始質疑,難道10億美是,這樣一來這個平台的浮力就會變得元的投入真的就這樣打了水漂?

更大,並且有一種上浮的趨勢。這時後來,其中的一位工程師突然靈光候,那些試圖將平台固定到海底的繩索一現,他認為問題可能出在用來保持油將處於拉緊狀態,與平台所受到的浮力井清潔的鑽井液上。工程師們猜測,當相對抗。這就表明,工程師們對平台有他們的管道進入油田的時候,有些氣體了更多的控製,能夠有效地抑製它的上可能逃逸了出來,這些氣體可能與他們下移動。這時候,它最多隻能夠左右稍使用的鑽井液發生了化學反應,形成了微晃動,水線以上部分稍微下沉。讓漂一層堅硬的水垢,阻礙了石油的流通。

206因此,工程師們往油井中倒入了一些鹽13000噸粉碎的鐵礦石。這些鐵礦石被泵酸。令他們感到欣喜的是,這些鹽酸溶入平台的底部,讓“帕迪多”鑽油平台化掉了那些水垢,更多的石油湧了上擁有特別低的重心,當工程師們給平台來。石油源源不斷地流出來,整個行業的底部加上這樣的重量之後,這個平台因為“奧格”鑽采平台而忙碌起來,人就會變得非常穩固,就不會發生側翻或們對墨西哥灣深海石油儲量的預期發生者其他不穩定的狀況。對於所有的漂浮了根本性的變化。性結構來說,重量和穩定性確實是非常“奧格”鑽采平台已經證實,隨著關鍵性的問題。

海上石油開采的領域越來越深,海上漂“帕玻爾·阿爾法”海上鑽井平台浮平台是最佳的選擇。“帕迪多”鑽油平台也毫不例外。在過去150年的時間裏,海上石油不過,海上漂浮平台有一個很大的平台已經從木頭架子變成了海洋上的城缺點,當它的底部處於正浮位置的時市。盡管現代科技不斷發展,然而,石候,就不是很穩定。一旦加上水麵的平油勘探仍然是非常危險的事業。更為重台,它就會變得頭重腳輕,很容易發生要的是,這種珍貴的資源也表現出了它側翻。這個問題的解決方案就是使用非常具有破壞性的一麵。

“帕迪多”鑽油平台整體圖207極限製造噴火。麵對熊熊火焰,發泡型防火漆反應劇烈,它開始變得鼓鼓的,並形成了焦炭。這是最佳防火配方,而沒有受到保護的鋼材根本無法耐受這樣的熊熊大火的熱量。

刷普通油漆的罐子會報廢,而另一個罐子因為焦炭層的形成受到了保護。

“帕玻爾·阿爾法”平台爆炸1988年7月6日,北海最大的鑽井平台“帕玻爾·阿爾法”在一係列的爆炸聲中不斷地搖晃。這個海上石油平台被破壞掉了,數噸石油泄漏到了海洋中。

226名工作人員中隻有59人生還,其他人發泡型防火漆全部在火焰中不幸罹難。“帕玻爾·阿爾法”平台爆炸事件為我們展示了石油工業冷酷的一麵。

鋼鐵結構的平台所麵臨的最大危險就是火災,因為熱量會讓鋼材變得柔軟。我們可以用一個實驗來理解這種危險的存在。首先準備兩個飲料罐,它們普通油漆將代表平台的鋼鐵柱子,一個刷的是普通油漆,另外一個刷的是發泡型防這種防火漆內包含有可以膨脹的礦物火漆,接下來讓我們看看它們各自的表質,這種絕緣層能夠防止火與鋼材互相現:讓這兩個“柱子”就像平台的一部接觸,因此這些鋼材將不會受到任何損分那樣承受負荷,然後朝這個模擬柱子害,這個飲料罐將會支撐比較長的時208間。這種防火漆的防火時間大約是半小的時候,這些鋼板會發生變形,在不發時,平台上的工作人員將因此贏得更長生斷裂的情況下吸收所有的震動波,將的逃生時間。使生活區不受火災的破壞。

“帕玻爾·阿爾法”鑽井平台距離整個石油開采界已經從“帕玻海岸大約180千米,而“帕迪多”鑽油平爾·阿爾法”鑽井平台爆炸災難事件中台與海岸之間的距離大約是這個數值的2吸取了血的教訓。“帕迪多”鑽油平台倍。工作人員要離開這裏大約需要2小時采用了最新的科技,保證在這個平台上的飛行時間。因此延遲火舌對平台的破工作的工人不會在開采石油的過程中生壞是非常關鍵的。工程師們對這個鋼材命受到威脅。

平台所有關鍵的部分都用防火漆進行了“帕迪多”鑽油平台所能到達的海處理,這就保證了它們在濃濃火焰中可洋深度是其他很多平台所無法比擬的,以堅持更長的時間。為了保護工人們的它嚐試了很多新技術,以盡量減少對環生命,工程師們安裝了18塊鋼板,將平境的不利影響。海上石油平台技術經過台的生產區和生活區分開。在爆炸發生的6次大突破是這種平台誕生的基礎。

209極限製造摩天輪Skywheel它相當於42層樓高,每天可以搭載20000人鳥瞰新加坡、馬來西亞和印度尼西亞3個國家,這個龐然大物就是新加坡的“飛行者”摩天輪,它是世界上最大的摩天輪,也是結構工程學的巔峰之作。

新加坡是一個海島城市,盡管麵積不大,卻是世界貿易中心之一。從“飛行者”摩天輪上可以看到旁邊高樓林立的商業區。當地居民不僅驚歎其高度,也認為“飛新加坡的“飛行者”摩天輪210行者”摩天輪是好運氣的象征。“飛行者”摩天輪有28個載人艙,“28”就是“雙八”,意思是“雙發”。處在摩天輪的最高點,人們可以看到城市如同積木一樣,人也變成了一個小點。但這並不是遊樂場的旋轉木馬,因為從矗立在水邊的“飛行者”摩天輪這裏我們可以以一種全新的角度去觀察世界。充滿現代氣息的大都市中心,有一個紀很多的摩天輪背後都有一項關鍵的念物,這是一件複製品,複製的是工程技術發明,正是這些發明激勵著技術人學上的一件傑作,這項工程讓芝加哥早員製造更大、更高的摩天輪,最終,100在100多年前就享譽全球。

多年的工程學成就造就了新加坡的“飛1893年,芝加哥成功地主辦了世博行者”摩天輪。接下來,我們根據摩天會。美國建築師按照華麗的新古典主義輪規模的大小,將逐一了解5個摩天輪背建築思想用木頭和水泥製作了一座微縮後的故事以及能夠讓它們一個比一個更城市。他們希望通過世博會展示美國人大的科技發明。的聰明才智,因此需要修一座標誌性的建築,以此顯示美國強大的工業實力。

芝加哥的弗裏斯摩天輪組織者否決了好幾種設計方案,其中就要了解新加坡“飛行者”摩天輪為包括模仿法國埃菲爾鐵塔的建築,他們什麼這樣高,我們還得追溯摩天輪的發要求設計師拿出全新的設計方案來。

展曆史。19世紀末,一位年輕的工程師當時,賓夕法尼亞州的小喬治·華提出了一個設想,要修建一個人們以前盛頓·蓋爾·弗裏斯算是一位成功的設從來沒有看到過的東西。計師。弗裏斯是一個執著、充滿想象力芝加哥位於美國的中西部,在這座的小夥子,他敢於接受任何挑戰,以獨211極限製造特的橋梁設計而著稱。但對於世博會,會彎曲,因此都非常沉。如果弗裏斯采他想設計出一件史無前例的東西,即一用傳統的方法修建摩天輪,輪軸肯定無個80米高、可以將遊客送到空中的摩天法支撐其重量。他必須找到一種新的方輪。他打算使用鋼這種全新的建築材法減輕輪子的重量,他的靈感來自一種料,這是一個非常大膽的設計。新型的交通工具——自行車。自行車輪一開始,大家都覺得他太瘋狂了,很輕,其輪輻是用鋼絲做的,這種車輪他們認為,要建造這麼大的輪子是根本被稱作“張緊輪”。

不可能的,甚至稱他是“一門心思隻想設計師愛德·麥凱恩認為用這樣的輪子的人”。人們不相信他是有根據輪子做摩天輪非常合適,張緊輪的想法的,鋼輪並不是什麼新鮮玩意,一些交非常具有革命性。要了解其原理,我們通工具,如火車上就用到了輪子,這些可以自己做一個自行車輪,但輪輻用的輪子上的鋼輪輻都非常厚實和堅固,不是細繩,而不是鋼絲。輪軸是承重的地方,通過繩子固定在中央。如果使勁拉繩子,上麵的繩子會繃緊,而下麵的則會鬆弛,這樣的輪輻是無法承重的。鋼絲的拉力非常強,但擠壓就會彎曲,這一點非常重要。也就是說,我們可以做很輕的輪子和非常輕便的自行車。

弗裏斯設計了一個巨型的自行車小喬治·華盛頓·蓋爾·弗裏斯的設想輪,輪緣是鋼質格構梁,鋼製輪輻將輪緣與輪軸連在一起。由於輪輻很薄,因此弗裏斯的輪子要比傳統的張緊輪輕很多。他在圖紙上解決了重量的問題,接下來,他要想辦法做一個真正的大輪子。在弗裏斯修建輪子的下半部的時候,他需要將輪子的下半部分掛在輪輻弗裏斯設計的自行車輪上,但上半部分的重量可能會壓彎下麵212的輻條。恐怕輪緣還來不及合攏就可能看,地麵會離他們而去。1893年,飛機發生坍塌。還沒有問世,這是普通老百姓第一次有在施工過程中,為了支撐上半部分機會從高空俯瞰大地。人們看到的景象的重量,弗裏斯搭建了一個巨大的腳手十分壯觀,這是一個人終生難忘的經架。工人們利用腳手架在輪緣和輪軸之曆。那些有機會乘坐摩天輪的人都十分間插入支撐架。修建輪緣時,腳手架可興奮,他們隻需花50美分就能上去轉一以起到暫時承重的作用。輪子建好後,圈。在10個月的時間裏,有50多萬人乘弗裏斯拆除支撐架、腳手架,輪子就完坐了這個摩天輪。

全依靠自身的輪輻來支撐全部重量了。弗裏斯的張緊輪設計非常新穎,今1893年芝加哥世博會開幕時,弗裏天,世界上最大的摩天輪仍然采用了當斯輪成了人們當時關注的焦點。人們從時的設計原理。在新加坡早晨清新的空四麵八方來到這裏乘坐摩天輪,它的現氣中,乘坐“飛行者”摩天輪的乘客可代複製品至今還吸引了不少人。以極目遠眺。從遠處看,摩天輪就像是人們會慢慢上升到高空,如果朝下一個飄在空中的圓圈,112根鋼製輪輻支芝加哥摩天輪弗裏斯的摩天輪設計圖213極限製造的挑戰。搭建這樣的腳手架不僅費用很高,而且非常危險。其實,大部分的工作都是在地麵完成的。設計師首先要為摩天輪的輪軸豎一根支撐杆,盡管這根支撐杆是臨時的,但一定要結實,接著要安裝第一段輪緣和鋼絲晴空下的新加坡“飛行者”摩天輪輪輻,巨大的液壓千斤頂將這段已經成型的輪緣送到預撐著輕質的輪緣,每根輪輻的厚度隻有8定位置,然後再安裝第二段輪緣,並豎厘米。在弗裏斯的摩天輪上,隻有當組起第二根輪緣支撐物。這一步驟要反複裝全部完成後,這些薄薄的輪輻才能發進行,拚接的輪緣也越來越長。用拚接揮支撐作用。方法修建摩天輪完全不用搭建腳手架,帕特·達拉德是“飛行者”摩天輪摩天輪拚接完成後,工程技術人員就可的首席設計師,在施工過程中,他遇到以拆下臨時輪軸支撐杆和輪緣支持物。

了一個棘手的問題。摩天輪采用的是張乘坐巨大的摩天輪,遊客們可以從緊輪結構,就像我們前麵實驗的時候自一個全新的視角觀察周圍的世界,而且己做的自行車輪一樣,我們看到的輪輻修建這樣一個舉世無雙的摩天輪,也使是繃緊的,就像一根繩子一樣。當拉繩世界對新加坡刮目相看。與100多年前弗子時,繩子就會繃緊。鬆開手,繩子就裏斯修建的摩天輪一樣,當今的摩天輪塌下去了,因此在安裝輪輻時必須想辦也是一個國家經濟實力和成功的標誌。

法先將輪緣就位。

厄爾斯考特的“巨輪”設計師可以像弗裏斯一樣,先在摩天輪四周搭腳手架,但在經常刮大風的1893年,芝加哥使人們重新認識了海邊,要修建一個高達165米的臨時腳手這座城市。1894年,僅在芝加哥摩天輪架對現場的設計師來說的確是一項巨大開張運行一年之後,倫敦就計劃修建自214己的摩天輪,英國人決定在厄爾斯考特何讓摩天輪轉動,很多人可能會以為,工的鐵路旁修建一個比弗裏斯摩天輪更程師們會將摩天輪設計成汽車輪子或自行大、更高的摩天輪。弗裏斯的摩天輪非車輪子那樣,將中軸固定起來,然後用力常高,但也十分笨重,工程技術人員必就可以讓它轉起來。就弗裏斯的摩天輪而須找到一種新的方法來驅動這個超級輪言,這樣做是行不通的。因為如果從接近子。負責這項工程的是前海軍軍官沃爾中心的位置推動輪子時,就會給輪輻施加特·貝賽特,貝賽特想建一個94米高的壓力,使輪輻延長,從而增加了輪輻的拉摩天輪,他為這個輪子取了一個貼切的力。當輪子快速運轉的時候,輪輻就會因名字,叫“巨輪”,其高度比弗裏斯的為過大的拉力而斷裂。