千寻铁锁如何拦江？

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发信人: archers (阿扯), 信区: LeisureTime
标  题: 千寻铁锁如何拦江？
发信站: BBS 未名空间站 (Wed Jun  3 09:22:14 2015, 美东)

千寻铁锁如何拦江？

王浚楼船下益州，金陵王气黯然收。
千寻铁锁沈江底，一片降幡出石头。
人世几回伤往事？山形依旧枕寒流。
从今四海为家日，故垒萧萧芦荻秋。

刘禹锡的这首《西塞山怀古》写的那叫一个荡气回肠，我老每次读到都要荡上一荡。大
概的故事是这样的。王浚带领无数战船从四川沿江而下去攻打东吴，吴主孙皓听了谋臣
的建议，命人打造铁索，横于江面之上，以拦截王浚的船队。王浚听得探马回报，哈哈
大笑，命人粗木造筏，上载易燃物，沿江烧断铁索。孙皓见大势已去，出城投降。自此
三国归晋。

这回又看这首诗的当口，我老突然想起来一件事，这铁索横江具体是如何操作的呢？凭
直觉，我老判断，这么长的锁链悬在那里，这个拉力可是相当的大，铁索能承受住自身
的重量吗？非常值得怀疑。

于是乎，我老就简单的笔算了一下。过程就不说了，无非是选取参数，建个简化的模型
，然后得出结果，这过程么，我们文科新文青们也不会感兴趣，一笔带过吧。

不算不知道，一算吓一跳，即使在最狭窄的江面上，要悬这么一根铁索，所需要的拉力
也得一万余kN。而铁索所能承受的拉力是多少呢，125kN。换算成大家熟悉的说法，所
需拉力1000多吨，铁索的承载力是12.5吨，后者仅为前者的百分之一。这简直是不可能
完成的任务。

就好比地面上有一根10米长的面条，两个人从两头扯，可以预见，不等面条离开地面，
早就断了多少回了。

那位说了，不如把多根铁索捆绑一起如何？

我说，不可不可，铁索绑一块，自重也随着增加，不会影响结果，仍然是百分之一的供
需比例。

那么我老的疑问就很明显了，这个铁索横江是如何做到的呢？

聪明的你，指点一二可否。


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附上计算过程

参数选择：
江面宽1000米；
铁索从江边支点到中心低点的垂直距离10米；
铁索为铁钎打造的铁环套接，铁钎直径50毫米；

计算过程：
估算铁索的自重为三根同样长度的铁钎的重量，
则铁索的自重为 3.14*0.025^2*78*3*1000 = 459kN
以江边支点为研究对象，则此点受到地面水平力、竖向力和铁索拉力，三力平衡
因铁索夹角很小，可以认为铁索拉力 = 水平力 = (459/2)*(1000/2) = 114806kN

铸铁的承载强度取50MPa, 铁环的直径50mm，则
承载力 = 50*50*50 = 125kN