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地铁隧道长啥样?为啥大多是圆的?

青岛市青年科学家协会
本协会是由青岛市科学技术协会组织协调发起成立的社会团体。
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大家有没有好奇过

我们日常乘坐的地铁隧道是什么样子的呢?

它是矩形,六边形,半圆形还是圆形?

答案是圆形

那么地铁隧道为啥大多都是圆的呢?

今天来带大家一探究竟!


想要知道这个问题的答案

我们需要从地铁中的力学角度来思考

为了方便理解,我们首先换个思路

为什么鸡蛋、鸭蛋都是圆形的?

因为动物们很聪明

它们利用圆形“承压效果好”的特质来保护未出生的宝宝

同样的道理

圆形空间之所以被广泛应用在隧道建设中

是因为圆形结构受力均匀,可以等同地承受各方向的外部压力

并将所受的力一起传向中心,防止隧道变形

图片来源:腾讯视频

如果是方形

四角会出现应力集中效应,直接倒塌

同时,圆形结构自身有较强的稳定性

这在自然景观中也可以窥见一斑


图片来源:摄图·新视界

因此,地铁隧道大多是圆形

大家理解地铁隧道为啥大多都是圆形了吗?

最后附送几点小贴士

Tips

·地铁具有行驶速度快、节省地面空间、绿色环保等优势;

·1969年10月1日,由中国人自主设计、自主施工的中国第一条地下铁道建成通车;

·在地铁隧道实际区间施工中,一般采用钻爆法和盾构法开挖隧道;

·青岛地铁3号线是青岛市首条地铁线路,也是中国山东省第一条建成运营的地铁线路;

·青岛胶州湾海底隧道是目前我国隧道长度第一、世界长度第三的海底公路隧道。

评论
科普科普知识的摇篮!
太傅级
地铁在繁华的城市,它对缓解交通压力,发挥着举足轻重的作用,它的隧道大多数是圆形的,它便于受力均匀,承受各方向的外部压力,以确保运行的安全!!!
2024-03-28
科普:zhf
少傅级
圆形结构具有优良的承压性能,尤其是在承受土壤和地下水压力时,圆周各点受力均衡,能够将压力有效地分散到整个隧道壁上,使得结构更加稳固和安全。
2024-03-28
科普lyjzgf
进士级
圆形隧道的设计既符合工程力学原理,又适应了现代施工技术的需求,并能在地铁建设中兼顾经济效益与安全性,不过随着工程技术的发展,也有出现类矩形或者其他特殊断面形状的隧道设计,但这通常是针对特定工程条件和需求而采取的创新解决方案。
2024-03-28