橋梁設(shè)計(jì)大師的“成長(zhǎng)路線(xiàn)圖”：你家孩子在第幾步？

當(dāng)別的孩子還在沉迷樂(lè)高，有的孩子已經(jīng)在設(shè)計(jì)跨越長(zhǎng)江的超級(jí)大橋了。別不信，你的孩子和一個(gè)未來(lái)的“橋梁設(shè)計(jì)大師”之間，可能只差這篇文章。

一個(gè)孩子手里的積木，和一座跨越天塹的超級(jí)大橋之間，差的到底是什么？

今天，我們請(qǐng)大連理工大學(xué)橋梁與隧道技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室潘盛山老師，來(lái)聊聊一門(mén)能讓孩子在山河之間“書(shū)寫(xiě)名字”的硬核手藝——橋梁設(shè)計(jì)工程師。

作者參與設(shè)計(jì)的大連星海灣大橋

01

造橋，我們有“祖?zhèn)魈熨x”？

我國(guó)橋梁建設(shè)歷史悠久，3000多年前的周文王時(shí)期便有大型浮橋；春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)，多孔樁柱式橋梁遍布各地，木樁、石梁等材料的運(yùn)用盡顯先民智慧。

15世紀(jì)前，我國(guó)古代橋梁建設(shè)技術(shù)長(zhǎng)期領(lǐng)先世界：唐代鐵鏈懸索橋比歐洲早近千年；以趙州橋?yàn)榇淼某绻皹颍瑲W洲比我國(guó)晚1200多年。

鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)后，西方建橋技術(shù)逐漸超越我國(guó)。改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)橋梁建設(shè)迎來(lái)井噴式發(fā)展，各類(lèi)橋梁不斷突破世界紀(jì)錄，橋梁發(fā)展邁入“中國(guó)時(shí)代”。數(shù)據(jù)見(jiàn)證實(shí)力：

梁式橋：主跨跨徑世界前10的梁式橋中，中國(guó)占7座。

拱橋：主跨跨徑世界前10的拱橋中，前9名均在中國(guó)；全球主跨大于300米的拱橋約120座，其中中國(guó)超90座。

斜拉橋：主跨跨徑世界前10的斜拉橋中，中國(guó)占9座；全球主跨大于500米的斜拉橋約130座，其中中國(guó)超100座。

懸索橋：主跨跨徑世界前10的懸索橋中，中國(guó)占8座；全球主跨大于1000米的懸索橋約70座，其中中國(guó)超45座。

02

成為“橋梁設(shè)計(jì)大師”，需要哪些技能？

那孩子現(xiàn)在能做什么？

別急，成為未來(lái)“橋梁大師”的路徑，比你想象中更接地氣。

橋梁設(shè)計(jì)是多學(xué)科交叉的復(fù)雜工程，需從青少年時(shí)期搭建扎實(shí)的知識(shí)體系，按階段循序漸進(jìn)積累，為未來(lái)職業(yè)發(fā)展筑牢根基。

興趣啟蒙與基礎(chǔ)能力培養(yǎng)

興趣是最好的老師，激發(fā)對(duì)工程、建筑的興趣，錘煉基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力。可通過(guò)參觀橋梁博物館、觀察身邊的橋梁結(jié)構(gòu)（如小區(qū)里的小橋、城市跨江橋等），了解橋梁的基本形態(tài)與功能；觀看工程建設(shè)紀(jì)錄片，感受橋梁設(shè)計(jì)的魅力。

培養(yǎng)空間想象力與邏輯思維，鍛煉觀察力與審美感知，為日后橋梁美學(xué)設(shè)計(jì)埋下伏筆；積極參與手工制作、積木搭建等實(shí)踐活動(dòng)，提升動(dòng)手能力與立體構(gòu)造思維。

核心學(xué)科攻堅(jiān)與能力拓展

數(shù)學(xué)：作為工程計(jì)算的基礎(chǔ)，代數(shù)、幾何、三角函數(shù)、立體幾何等知識(shí)直接應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)尺寸核算、受力分析，必須扎實(shí)掌握；

物理：力學(xué)（靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)基礎(chǔ)）是橋梁設(shè)計(jì)的核心理論支撐，需深入理解力的平衡、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料特性等原理，這是未來(lái)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)力學(xué)課程的前提；

化學(xué)：重點(diǎn)關(guān)注材料相關(guān)知識(shí)，了解金屬、混凝土等建筑材料的成分、性能及變化規(guī)律，為日后選擇橋梁建設(shè)材料、理解材料耐久性打下基礎(chǔ)；

地理：掌握地質(zhì)地貌、氣候環(huán)境等知識(shí)，明白不同地質(zhì)條件對(duì)橋梁選址、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響；

計(jì)算機(jī)：學(xué)習(xí)基礎(chǔ)編程邏輯與繪圖軟件（如CAD入門(mén)），適應(yīng)現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)的信息化趨勢(shì)，提升技術(shù)應(yīng)用能力；

語(yǔ)文與英語(yǔ)：語(yǔ)文培養(yǎng)文字表達(dá)與方案闡述能力，英語(yǔ)助力未來(lái)查閱國(guó)際行業(yè)文獻(xiàn)、了解前沿技術(shù)動(dòng)態(tài)。

此外，可參與橋梁模型設(shè)計(jì)比賽、工程類(lèi)社團(tuán)活動(dòng)，將學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力；主動(dòng)了解國(guó)內(nèi)外著名橋梁工程案例，拓寬行業(yè)視野。

少年有夢(mèng)，不應(yīng)止于心動(dòng)。只要方向明確、根基扎實(shí)，終能以知識(shí)為墩、智慧為梁，在山河間搭建屬于自己的宏偉橋梁。

你家孩子有沒(méi)有搭過(guò)讓你眼前一亮的“橋梁作品”？是用什么搭的？樂(lè)高、筷子、還是紙牌？

《知識(shí)就是力量》喜迎創(chuàng)刊70周年，科學(xué)藝術(shù)作品征集

七十載薪火相傳，科普路初心如磐。為落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于深入實(shí)施“人工智能+”行動(dòng)的意見(jiàn)》，值《知識(shí)就是力量》創(chuàng)刊70周年之際，誠(chéng)邀社會(huì)各界以AI為翼、以創(chuàng)意為橋，用音樂(lè)、舞臺(tái)劇、詩(shī)畫(huà)等形式賦能科學(xué)傳播，讓知識(shí)的力量浸潤(rùn)人心，為構(gòu)建新時(shí)代科普生態(tài)、注入創(chuàng)意動(dòng)能。

活動(dòng)詳情：

《知識(shí)就是力量》迎接創(chuàng)刊70周年

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《知識(shí)就是力量》創(chuàng)刊70載，陪伴一代又一代中國(guó)人走進(jìn)科學(xué)殿堂。雜志社全網(wǎng)找尋老讀者，講述自己與《知識(shí)就是力量》結(jié)緣，科普助力成長(zhǎng)的故事，引領(lǐng)更多青少年走進(jìn)閱讀，走進(jìn)科學(xué)的世界共同感受《知識(shí)就是力量》在新媒體環(huán)境下煥發(fā)的勃勃生機(jī)。

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我們將從中抽取讀者贈(zèng)送《知識(shí)就是力量》文創(chuàng)周邊(文創(chuàng)以實(shí)物為準(zhǔn))，優(yōu)秀作品將在《知識(shí)就是力量》官方新媒體平臺(tái)相關(guān)專(zhuān)題全面推廣展示，讓您的科學(xué)故事感染更多人！

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責(zé)任編輯｜段雯娟 趙青云

運(yùn)營(yíng)編輯｜趙青云

質(zhì)量審核 | 原飛燕 李雅欣

圖文來(lái)源 | 《知識(shí)就是力量》雜志《少年橋梁設(shè)計(jì)工程師養(yǎng)成記》，撰文/潘盛山（大連理工大學(xué)橋梁與隧道技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室），原文有刪改，原創(chuàng)作品轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。

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