蜘蛛织网与建筑工程

蜘蛛织网，一般利用三点，如墙角、挑出的树梢、石头尖处等，先由三点连成三角形组成网的边，并由一根特殊的丝通过未来的网中心，然后由边向网中心拉辐线，到网中心后在相邻的地点向边拉辐线。这样来回拉了几条辐线后，却跑到相对的那一边去拉辐线。很明显，它正利用静力学以维持网的平衡。

拉好了所有的辐线，蜘蛛由网中心以螺旋线向外盘旋拉丝线。蜘蛛到了最外圈后，沿着原路返回，返回时不时地抓起原有的网线聚成小球，固结在与辐线相交的点上形成很多的小点，在沿着原路返回过程中拉的丝线才是真正的蜘蛛网线。由外向里盘旋的螺旋线越来越密，形成数学上的对数螺旋线。这样，曲线由外向里虽然密度增加，但在理论上永远到不了中心点。

建造一所房子，一般有四个步骤：打基础，安置骨架，搭脚手架，拆脚手架。这与蜘蛛结网真是有异曲同工之妙。蜘蛛以三个固定的点形成三边的三角形，这与造房子打基础对应。蜘蛛在三角形的三边拉辐线如造房子的安置骨架。蜘蛛由里向外拉螺旋丝线只是为结真正的蜘蛛网做准备，正如造房子搭脚手架，只是为了施工时临时之用。蜘蛛由外向里拉螺旋丝线，并随时把原有丝线去掉固结在网点形成小点，正如造房子时，房子建成后拆去脚手架那样。蜘蛛真是一个聪明的动物，蜘蛛结网与人类建筑施工是何等的相似啊！

所有的柔性材料如藤、绳、索都具有极强的抗拉特性，由柔性材料组成的建筑结构称为悬索结构，它具有跨越大跨度的能力，而且特别节省材料。蜘蛛网就是自然界中的悬索结构。蜘蛛网能承受很大的力，有的蜘蛛网

上放上一个啤酒瓶也不会掉下地。古代还有人用它捕鱼、捉鸟呢！

我国是最早应用悬索结构的国家，我国利用竹索造的桥在《前汉书》中已有记载。北宋时期，四川灌县安澜竹索桥横跨岷江之上，长达 344 米，共

分 8 跨，最大一跨为 65.6 米，用 10 根 16.5 厘米直径的竹索组成。我国云南景东附近兰津桥，建于公元 58～75 年，用铁链造成，横跨澜沧江，跨度达到82 米，而西方最早出现的悬索桥是公元 1515 年，比我国晚 1000 多年哩！

悬索结构广泛应用于体育建筑。美国的阿拉美达体育馆，就是一张像蜘蛛网那样的圆形的钢索网，直径为 128 米，外环设置了 32 根钢筋混凝土支柱，

内环直径为 13.8 米，内、外环设置了 96 根钢绞线的辐线，体育馆可容纳 15000 多人观看体育表演。北京工人体育馆的双层辐射式悬索结构，外形似平放的自行车的车轮，有上、下两张网，两张网之间有杆件相联。人类创造的“网” 到底比蜘蛛网要高明，由蜘蛛的一张网变成两张网，承载能力也比一张网要大得多。

悬索结构，目前有单层的、双层的，有圆形平面的、椭圆形平面的、长方形的、六边形的，有马鞍形的、双曲面形的、抛物线形的。真是五花八门， 千姿百态。

人们在建筑时，总是自觉地追求美，按照美的规律来建造，随着社会生产力的发展和人类智能水平的提高，对美的追求和创造更丰富、更凝炼、更富有哲理、更强调美的综合效果。在认识自然、改善自然中，科学、技术和艺术的综合的趋势已经形成。正如加拿大学者米克教授指出：“现在，有了一种新的创造精神，开始重建一个包括艺术、科学和技术都在内的完整而统

一的世界。”在这一方面，美籍华人林同炎成功地设计了一座曲线斜拉桥， 它如众多的“蜘蛛丝”拉着一片细长的树叶一样，构思之独特、工程之巧妙、造型之优美而受到全世界工程技术人员的好评，获得了全国第 26 届优秀建筑比赛一等奖，被誉为“结构工程与美的理想相结合”的典范。

林同炎设计的曲线斜拉桥位于美国加利福尼亚州的一条狭谷河流上，两岸山高陡峭，谷深流急。若是采用一般直线形桥，则两岸引桥要挖去大量山崖；假如采用抬高桥面的方案，虽然避免开挖山崖，但引桥很长，两者都会使工程造价昂贵。而林同炎先生设计的曲线形桥，很自然地与两岸线路联接， 达到桥与路的有机结合，正如长虹卧波，复道行空，天堑变通途。这桥另一个特点是采用很多斜拉的索，直接固结于两岸山崖上，一根根斜拉索交叉网胜似蜘蛛网，奏出一曲美妙的“蜘蛛网”畅想曲。