如何用意大利面造桥使其最坚固？ 第1页

啊，这个问题其实已经“困扰”了一批国外小年轻们三十多年了。你搜索关键词“spaghetti bridge”，就会发现，加拿大的一所公立学校Okanagan College，自从1983年来，已经举办了37届“意大利面桥建筑大赛”^[1]（Spaghetti Bridge Building Contest）。参赛者需要用尽可能低的自重，通过比较意大利桥的最大承重值，来赢得1500美元的奖金。

目前Okanagan Colledge的这一赛事的纪录，是在2009年，由Aliz Totivan和Norbert Pozsonyi两人所创造的。他们用982克的意大利面所搭建的桥，承受住了最高443.58公斤的重量。他们的意大利面桥，大致结构如上图所示。在随后的几年里，很多选手也都用了与之类似的结构，比如下面这位2018年时的参赛选手。

当然，其他国家也举办过同类比赛，比如伊朗。在2017年举办的伊朗国际意大利面桥赛事^[2]中，伊朗的学生团队，也以类似的结构，用945克的自重，承载了953公斤的最大重量。没错，近一吨的承重。这是我在公开资料中，能找到的最大承重值了。这么看起来，伊朗的意大利面，属性要比加拿大的意大利面，强不少啊。

不知道第一次使用这种设计的人是谁，但从不同组织方的赛事结果来看，这种“拱形桁架斜拉桥”设计，目前是当之无愧的王者。我尝试着在ANSYS中，对这种结构进行了简化后的受力分析，下图为分析得到的轴向应力分布及最大弯曲应力分布。可以看到，这种设计，尽可能地减少了绝大部分意面的弯曲应力。另外，拱形位置处的意面，其轴向应力为压应力，而放射状的意面则以拉应力为主。

最后，下面这个视频，是Okanagan College 2017年时的比赛视频，其中有一些其他结构的意大利面桥，供知友参考。

参考

1. ^Spaghetti Bridge Building Contest https://www.okanagan.bc.ca/spaghetti-bridge
2. ^伊朗：意大利面桥承重一吨 http://www.gstv.com.cn/news/folder12/2017-02-28/377872.html