Det är svårt att föreställa sig att Brooklyn Bridge har mycket gemensamt med tidiga broar som var lite mer än en stock som lagts över en bäck. Se fler brobilder. Allan Baxer/Getty Images Broar har funnits ända sedan människor började flytta sig själva - och sina varor - från en plats till en annan. Tidiga broingenjörer fick göra lite mer än att fälla ett träd över en ravin eller bäck, men de upptäckte snart att de kunde sträcka sig över större avstånd och dra tyngre laster genom att lägga mer tid och energi i sina strukturer.
Romerska ingenjörer fulländade stenbågen och använde den för att bygga akvedukter - broar som transporterade sötvatten stora avstånd- och liknande strukturer för att transportera trafik över bäckar och floder. Men den industriella revolutionen tog brobygget till nya höjder och ännu större längder.
I slutet av 1800 -talet, rekordbryggor tycktes komma snabbt och rasande. Brooklyn Bridge, färdig 1883, var den längsta broen i världen - tills skotska ingenjörer slutförde Firth of Forth Bridge bara sju år senare.
Ett nytt sekel förde längre, fler fantastiska broar. År 1937, Golden Gate -bron sträckte sina 8, 981 fot (2, 737 meter) tillbaka över det förrädiska vattnet i San Francisco Bay.
I dag, ingenjörer fortsätter att testa gränserna för vetenskap och fantasi. De experimenterar med innovativa material, konstruktioner och konstruktionsmetoder. Deras färdiga produkter flyttar bilar och tåg. De rör också människors själar. Det som följer är en undersökning av några av de mest hisnande broarna i modern tid. Vi har begränsat oss till bara 10 broar, men inte till någon särskild region i världen.
Vårt första stopp är Hangzhou Bay Bridge i Kina.
InnehållKineserna är inte nya inom brobyggnad. Anlan -bron, en hängbro som först byggdes år 300 e.Kr. med hjälp av bambukablar, bär fortfarande fotgängare över 1, 000 fot (305 meter) Min River [källa:NOVA]. Mer än 1, 700 år senare, i Jiangsu -provinsen, Kinesiska ingenjörer slutförde ett projekt som inkluderar en 4, 888 fot (1, 490 meter) hängbro och en 2, 575 fot (758 meter) kabelstångsbro. Känd som Runyang -bron, det var landets längsta bro - ett tag.
I dag, Hangzhou -bron, som öppnade i maj 2008 efter nio års planering och konstruktion, har äran som Kinas längsta bro. Den sträcker sig en häpnadsväckande 36 kilometer över Qiantangfloden vid Yangtze-floddeltaet vid Östkinesiska havet. Det är nästan 25 gånger längre än Runyang -bron och nio gånger längre än Japans stolthet och glädje, Akashi Kaikyo -bron! Den kabelbärande bron ormar över det öppna havet, med sex körfält i båda riktningarna. Pendlare måste betala 80 yuan, eller nästan $ 12, att korsa det, men avgiftsavgiften är ingenting jämfört med broens prislapp på 11,8 miljarder yuan (1,72 miljarder dollar). Om det varar så länge som förväntat - 100 år - borde det ha lång tid att betala för sig själv.
Strax, vi beger oss västerut över Asien till den allra östra kanten av Europa. Där hittar vi Bosporus sund och nästa fantastiska bro på vår lista.
Broarnas gyllene eraModerna broar, som Hangzhou Bay Bridge, är mycket skyldiga till strukturer som föregick dem. Brobyggandet tog ett stort steg framåt på 1800-talet när ingenjörer i Europa och USA använde fysikens principer för att bygga några av de mest kända broarna som världen någonsin har sett. Brooklyn Bridge har varit ett landmärke i New York sedan den öppnades 1883. Likaså Tower Bridge, som började transportera trafik över Themsen 1894, är praktiskt taget synonymt med London. Intressant, vissa människor brydde sig inte om den visuella estetiken i Tower Bridge, kallar det "monster" och "absurt" [källa:PBS].
Bosporusbron den 5 november, 1973, invigningsceremoni av president Koroturk på 50 -årsdagen av den turkiska republikens grundande. Keystone/Getty Images Bosporus sund, även känd som Istanbulsundet, förbinder Svarta havet med Marmarasjön. Det skiljer också Asien från Europa. Som sådan, den har ett stort strategiskt värde under krig och fred. Även om försök att överbrygga den smala vattendragen går tillbaka till det persiska riket, den mest imponerande strukturen öppnades inte för företag förrän 1973. Det var då ingenjörer slutförde Bosporusbron, en 4, 951 fot (1,51 kilometer) lång hängbro som förblev den enda bron i världen som förbinder två kontinenter tills Fatih Sultan Mehmed-bron hängde sin väg ovanför sundet nästan 15 år senare.
Även om en följeslagare stjäl en del av sin ära, Bosporusbron är fortfarande en storslagen syn, speciellt på natten. Tack vare ett LED -belysningssystem, broens torn och sicksackade kablar lyser strålande i olika färger.
Dag eller natt, Bosporusbron skjutsar trafik mellan kontinenter på ett åttavägs däck. Varje riktning har tre körfält för fordon, plus ett nödfält och ett trottoar. Fotgängare fick tillträde till bron fram till 1977, när myndigheterna stoppade praxis av säkerhetsskäl. De tillfälligt avbröt regeln i maj 2005 när Venus Williams och Ïpek Senoglu spelade en tennismatch på bron för att främja Istanbul Cup i Turkiet. Fans samlades på två av broens banor för att se spelarna handla volleyer från Asien till Europa och tillbaka igen.
Nästa bro på vår lista har aldrig varit värd för en tennismatch, men det har blivit en av nglands hetaste turistattraktioner.
Millennium Bridge i skymningen, sett från Gateshead över floden Tyne till Newcastle upon Tyne Brian Lawrence/Getty Images I en bascule bro , en eller två bitar av bryggdäcket, känd som blad, sväng upp för att ge utrymme för båttrafik som passerar under. De öppnas snabbt och effektivt men är inte de mest eleganta arkitekturerna. Detta var utmaningen för ingenjörer när tjänstemän i Gateshead, England, tillkännagav en tävling 1996 för att designa en innovativ cykel- och gångbro som sträcker sig över Tyne River. Den nya strukturen var tvungen att tillåta fartyg att passera under utan att blockera utsikten över andra närliggande broar eller störa kulturella aktiviteter som äger rum på någon av bankerna.
Den vinnande designen löste problemet, inte med ett bascule-system, men med en aldrig tidigare sett lutningsmekanism. Så här fungerar det. Bron består av ett par stålbågar. I sin "ned" position, en båge bildar däck på gång- och cykelvägen. Den andra bågen sitter i 90 graders vinkel mot den första, med kablar spända mellan de två för att ge stöd för däcket. När bron behöver flytta till sitt "upp" -läge, åtta elmotorer lutar båda bågarna som en enda, styv struktur. När en båge sänker, den andra stiger för att fungera som en motvikt.
När den 1213 meter långa bron öppnade år 2000, 36, 000 människor kantade flodens stränder för att titta på broens inledande lutning [källa:Gateshead Millennium -webbplats]. Och 2007, dess likhet dök upp på ett nytt pundmynt från Royal Mint.
Vår nästa inträde - den högsta fordonsbron i världen - hänförde också människor när den öppnade 2004.
Etapp 18 i den 92:e Tour de France leder under Millau -viadukten, världens högsta fordonsbro. Bryn Lennon/Getty Images Eiffeltornet, som skymtar över Paris skyline, åtgärder 1, 063 fot (324 meter) hög från dess fyrfota fot till spetsen av flaggstången. Tänk dig nu att riva tornet från dess förtöjningar och bära det sydost, genom Massif Central -regionen i Frankrike till Cévennesbergen. Tänk dig nu att ställa ner tornet i Tarn -dalen, en djup klyfta omgiven av hög, böljande kullar nära staden Millau, Frankrike. Nu, till sist, bild som ställer upp ytterligare sex liknande torn och snor en väg över dalen. Et voila - Millau-viadukten, en massiv bro som öppnade 2004 för att bära motorväg A75 söderut till Beziers.
I verkligheten, den högsta punkten på denna kabelstångsbro är högre än Eiffeltornet med 19 fot och bara lite kortare än Empire State Building (1, 250 fot eller 381 meter lång, om du undrar). En bil som färdas över intervallet är faktiskt hängd 890 fot (271 meter) ovanför dalen. Förare som övervinner sin höjdskräck kan raka sig 100 kilometer och fyra timmar bort från den långa resan från Clermont-Ferrand till populära destinationer längs Medelhavet. Bron minskar också föroreningar genom att lindra trängsel som brukade uppstå när bilar stod i kö för att korsa en mycket äldre och mindre bro i Millau.
En annan fantastisk bro med kabelhållare är bron Octavio Frias de Oliveira i Brasilien. Det är nästa stopp på vår turné.
Sao Paulo, Brasilien, precis längs kusten från Rio de Janeiro, är känd för sin extravagans. Det är en kosmopolitisk stad, med ett blomstrande nattliv och en livlig konstscen. Det är också Brasiliens finansiella nav - hem för några av de rikaste människorna i landet. På grund av dessa egenskaper, Det är inte förvånande att paulistanos (São Paulo invånare) har designat och byggt en av de mest unika broarna i världen.
Uppkallad efter den brasilianska mediamogulen Octavio Frias de Oliveira, kabelbågen överbryggar floden Pinheiros, som halverar västra sidan av staden. Bron är bara 2, 900 meter lång och inte särskilt hög vid 138 meter, men dess design har två böjda däck som korsar varandra genom ett X-format stödtorn. De två vägarna, hängande från tornet med 144 kablar, länka São Paulo -distrikten Brooklin och Real Parque.
Bilister som passerar bron på natten njuter av en spektakulär show med LED -lampor. Belysningssystemet gör det möjligt för bromyndigheter att belysa det X-formade tornet med olika färger för minnesdatum eller för speciella evenemang. Men det handlar inte bara om specialeffekter. En serie 140-watts glödlampor lyser på vägarna för att säkerställa förarnas säkerhet.
Innovativa säkerhetsfunktioner definierar också nästa bro vi ska täcka. För att komma till det, vi måste resa från Sydamerika, genom Centralamerika och in i USA.
Sky WalkingGångbroar får inte vara lika långa som fordons- eller tågbroar, men de kan fortfarande vara imponerande. Campo Volantin gångbro i Bilbao, Spanien, använder en graciös båge för att hänga upp ett glasdäck ovanför Bilbaofloden. I Malaysia, Langkawi Sky-Bridge, mindre än 1,8 meter bred tillåter besökare att njuta av en 360-graders utsikt från toppen av Mount Mat Cincang. Och i Vancouver, British Columbia, Du kan gå genom trädtopparna i en frodig regnskog när du korsar den 450 fot långa (147 meter) långa Capilano hängbron.
Den 1 augusti, 2007, en stålbro med broar som körde bilister in och ut ur Minneapolis kollapsade i Mississippifloden under kvällens rusningstid. En undersökning visade att 16 gusset tallrikar , som kopplade stålbalkar i mittspännet till de bärande pelarna, var för tunna för att fungera korrekt. Som ett resultat, de sprack och fick bron att kollapsa. Inom timmar, tjänstemän lovade att bygga om bron och återställa allmänhetens förtroende genom att införliva en mängd avancerade säkerhetsfunktioner. Resultatet blev St Anthony Falls Bridge, som öppnade i september 2008.
Denna boxbalkbro är verkligen ett under av modern teknik. Den är gjord med högpresterande betong, som ger stor styrka och hämmar korrosion. Mer än 15 miljoner pund (6,8 miljoner kilo) armeringsjärn - allt belagt med epoxi för att förhindra att stålet blir svagt och sprött - förstärker betongen [källa:McCarthy]. På samma gång, 323 sensorer inbäddade i bryggsubstratet övervakar ständigt strukturens integritet, samla in data som kan analyseras för att fastställa ovanliga stresspunkter eller andra problemfel. Även om det bildar en solid grund, betongen rengör också luften. Det beror på att den är tillverkad med cement som innehåller TX Active, en agent som, i närvaro av ljus, bryter ner luftföroreningar, inklusive kolmonoxid, kväveoxid och bensen.
Högteknologiska material som TX Active blir vanliga i moderna broar. En sådan bro ligger öster om Minneapolis, i Fond du Lac, Wis.
London Bron faller nerBridge kollapsar som den i Minnesota 2007 är sällsynta, men de händer. Den 24 maj, 1847, en post-and-beam järnvägsbro över floden Dee i Wales kollapsade, döda fem personer. Sjuttio människor dödades när Tay -bron, som sträckte sig över floden Tay i Skottland, kom ner i stormar den 28 december, 1879. Och Tacoma Narrows Bridge kollapsade bara fyra månader efter att den öppnade den 1 juli, 1940, från kraftiga vindar. Lyckligtvis, kollapsen dödade ingen.
Betong, en hård och porös komposit av cement, sand, aggregat och grus, utgör grunden för de flesta broar. Den håller bra mot tryckkrafter (de som trycker ner i rät vinkel), men inte lika bra för dragkrafter (de som verkar längs materialets längd för att dra isär det). Ingenjörer använder stålstänger, även känd som armeringsjärn, för att förstärka draghållfastheten hos betong.
Tyvärr, stål armeringsjärn kan korrodera när det utsätts för sötvatten eller saltvatten, som kan orsaka oro i betongen. En metod för att förhindra detta slitage innefattar beläggning av armen med epoxi för att skydda stålet från frätande kemikalier. Men forskare vid University of Wisconsin-Madison har utvecklat en annan lösning-en förstärkande matris tillverkad av en ny fiberförstärkt polymer. Eftersom det är icke -metalliskt, polymermaterialet kommer inte att korrodera, vilket innebär att betongen förblir starkare längre.
Det första verkliga testet av denna nya och förbättrade betong är DeNeveu Creek Bridge, en 40 meter lång sträcka längs motorväg 151 i Fond du Lac, Wis. Kör över bron, du skulle aldrig veta att det finns något speciellt dolt inuti den obeskrivliga lådbryggan. Men den verkliga utbetalningen kommer långt in i framtiden. Brodäcket är tillräckligt hållbart för att hålla minst 75 år, De flesta traditionella bryggdäck håller mellan 30 och 40 år innan de behöver bytas ut. Det betyder DeNeveu Creek Bridge, slutfördes 2005, kanske inte behöver något större underhåll förrän 2080!
Nästa, vi beger oss tillbaka till Europa och en gränsövergångsbro som förbinder Danmark och Sverige.
Öresundsbron kan ha varit svår att bygga, men resultatet av allt det hårda arbetet var hisnande vackert. © iStockphoto/DeadDuck Att bygga en bro för en enda ändamål är en komplex teknisk bedrift. Lägg nu till andra komplicerade faktorer, som en bro för att bära både tåg och bilar. Och gå med den bron sömlöst med en nedsänkt tunnel. Detta var konstruktionskraven som ingenjörer ställde inför när de började planera hur man skulle ansluta Danmark och Sverige över Öresundssundet. Deras lösning var ett av de största infrastrukturprojekten i Europas historia:Oresund Fixed Link på 3 miljarder dollar [källa:Lundhus].
Fixed Link består faktiskt av tre huvuddelar. Om du reser från Köpenhamn till Malmö, Sverige, det första du stöter på är en nedsänkt tunnel 4 kilometer lång. Tillbaka på havsnivå, du kommer ut från tunneln till Peberholm, en dansk konstgjord ö byggd av material som muddrats upp under bygget. Efter Peberholm, du får tillgång till den sista delen av den fasta länken, en kabelstångsbro som sträcker sig 8 kilometer och slutar på svensk mark.
Kollektivt, Öresund Fixed Link är ett mirakel av modern teknik. Det är världens längsta kabelbro för både väg och järnväg [källa:Öresundsbrons webbplats]. Tornen är 204 meter höga och ger ett navigeringsavstånd på 57 meter under huvudspännvidden. Bron har två nivåer, med järnvägen som går längs nedre däcket och vägbanan på den övre.
Lyckligtvis, Byggare av Öresundsbron behövde inte ta itu med jordbävningar och annan seismisk aktivitet under byggnationen. Ingenjörerna som ansvarade för nästa bro på vår lista hade inte så tur.
Akashi Kaikyo -bron kan förlora sin titel som världens längsta hängbro. En föreslagen bro över Messinasundet som skulle länka Sicilien till Italiens fastland skulle kunna stjäla dess titel. AP Photo/Kyodo News Japan är både en brobyggande dröm och en mardröm. Japan består av fyra huvudöar och 4, 000 mindre öar - en verklig modermängd av alternativ och möjligheter för broövergångar. Tyvärr, Japan ligger också i Ring of Fire, ett område där ett stort antal jordbävningar och vulkanutbrott inträffar. Det gör att bygga stora strukturer till en högsta teknisk utmaning. Med Akashi Kaikyo -bron, Japanska ingenjörer klarade utmaningen.
Akashi Kaikyo -bron öppnade 1998 och bedövade världen med sin episka storlek. Den sträcker sig över 3,9 kilometer över Akashisundet, med en central sektion som sträcker sig nästan hälften av den längden. Dess torn svävar 283 meter över vattnet, och dess kablar bär dragkrafter på 132, 000 ton (120, 000 ton). Det är inte bara kronan i Japans genomarbetade brosystem; det är den längsta hängbron, med de högsta tornen, i världen. Det som gör Akashi Kaikyo-bron ännu mer fantastisk är det faktum att den klarade en jordbävning på 7,2 under byggandet. Temblorn slog till den 17 januari, 1995, skapa ett nytt fel nära bron. Detta flyttade broens grundvalar och utökade broens centrala span med 80 centimeter och en sidospänning med nästan en fot (30 centimeter). Lyckligtvis, jordbävningen skadade inte tornen. Ingenjörer ökade kablarnas längd, gjorde om dragarna för att rymma broens ökade längd och fortsatte utan ytterligare olyckor.
Tillbaka i Nordamerika, en annan lång bro testade ingenjörernas skicklighet och uppfinningsrikedom.
Oneil Lewis, samlar in en vägtull från en bilist vid Chesapeake Bay Bridge Tunnel i Virginia Beach, Va. Strukturen firade sitt 40-årsjubileum 2004. Det anses vara världens största brotunnelkomplex. AP Photo/Jason M. Hirschfeld Två broar sträcker sig över Chesapeake Bay, en lång mynning mellan Virginia och Maryland. Den första är Chesapeake Bay Bridge, ett dubbelspann, 4,32 mil- (6,95 kilometer-) lång bro som förbinder de östra och västra stränderna i Maryland. Även om denna bro erbjuder en intressant samling mönster i en enda struktur - cantilever, båge och upphängning - det bleknar lite när det jämförs med sin kusin som ligger några mil söderut. Det andra broens officiella namn är Lucius J. Kellam, Jr. Bridge-Tunnel, mer allmänt känd som Chesapeake Bay Bridge-Tunnel.
Som namnet antyder, länken består av en serie broar och tunnlar som sträcker sig över de 27 mil (27,4 kilometer) bräckt vatten som skiljer Cape Charles och Virginia Beach, Virginia. Majoriteten av brotunnelkomplexet ligger ovanför vattnet, stöds av mer än 5, 000 bryggor. De flesta av dessa bryggor är relativt korta, så att bron tycks skumma precis ovanför vattenytan. För att låta fartyg passera, två 1,6 kilometer långa tunnlar leder trafik under vikens främsta navigeringskanaler. Konstgjorda öar, var och en ca 2 hektar stor, är placerade i varje ände av de två tunnlarna och fungerar som övergångspunkter mellan tunnlarna och broarna.
När det ursprungliga brotunnelkomplexet (det som nu är den norrgående sidan) öppnade 1965, den vann American Society of Civil Engineers -priset för "Outstanding Engineering Achievement." Det utsågs också till "Ett av sju tekniska underverk i den moderna världen" 1965. Trettio år senare, ingenjörer började bygga på en andra länk (den södergående sidan), som öppnade för trafik 1999.
Fortfarande sugen på mer information om broar och hur de fungerar? Utforska länkarna på nästa sida.
