四川
本周，埃菲尔铁塔又“长高”了。原因在于，本周席卷欧洲的热浪影响了这座巴黎地标。
如今被称为埃菲尔铁塔的这座建筑，最初名为“三百米塔”。这个名字由工程师莫里斯·科克兰和埃米尔·努吉耶提出，并提交给负责铁塔建造的居斯塔夫·埃菲尔。这个名字本身就透露出一种愿望：要建造一项非同寻常的技术壮举，刷新当时的高度纪录。不过，随着夏季气温升高，埃菲尔铁塔的实际高度还会超过最初的设计值。
埃菲尔铁塔建于1889年世界博览会期间，目的是纪念法国大革命一百周年。埃菲尔为铁塔选用了熟铁，这种材料他十分熟悉，且此前已在其他项目中取得良好效果。
这种含铁材料能够承受很高的应力，因此得以建成一座体量巨大却非常轻巧、同时又能抵御水平风力的高塔。为了说明它有多轻，铁塔重7300吨，与其内部所容纳空气的重量大致相近，后者约为6300吨。
埃菲尔铁塔原本被设想为一个重要观景点，同时也是无线电广播的基地。铁塔本身是一座巨大的三角形桁架结构，与加拉比高架桥以及苏格兰的福斯桥颇为相似，这两者也都出自同一时期，其中加拉比高架桥同样由埃菲尔的事务所设计。
所有这些结构在材料温度升高时都会膨胀。不过，与受力情况更复杂的桥梁不同，埃菲尔铁塔主要表现为随着温度变化而发生垂直方向的伸长和收缩。这种现象被称为热膨胀。我们知道，大多数固体在温度升高时会膨胀，在温度下降时会收缩。这是因为温度升高会让原子运动更剧烈，从而拉大它们之间的平均距离。
不同材料因键合性质不同，膨胀幅度也有大小之别，工程师必须非常仔细地记录这些差异。键合更强的陶瓷和玻璃，膨胀程度小于金属；而金属的膨胀程度又小于聚合物。
那么，如何估算固体会移动多少呢？当构件是直线形时——多数公共工程和建筑都属于这种情况，梁和杆件最为常见——其位移与三个参数成正比：构件长度、温度变化幅度，以及材料的膨胀系数。
许多陶瓷材料的膨胀系数通常在0.5×10⁻⁶至1.5×10⁻⁶每摄氏度之间，金属通常在5×10⁻⁶至30×10⁻⁶每摄氏度之间，聚合物则在50×10⁻⁶至300×10⁻⁶每摄氏度之间。这些看起来或许有些陌生的数字，表示的是标准长度单位在温度每升高1摄氏度时会增长多少。
膨胀最明显的是聚合物，其膨胀幅度大约是金属的10倍，而金属又大约是陶瓷的10倍。埃菲尔铁塔所用熟铁及其钢制部件的膨胀系数约为12×10⁻⁶每摄氏度。这意味着，一根1米长的铁条在温度升高1摄氏度时，会伸长12×10⁻⁶米。这不过是12微米，比人的头发丝还要细。
那么，高温对建筑真的会产生肉眼可见的影响吗？答案是会，前提是还要把另外两个参数考虑进去：构件长度，以及它所处环境的温度范围。长度可能非常可观。埃菲尔铁塔高300米，而加拉比高架桥长565米，福斯桥则超过2.5公里。如今，体量更大的线性结构还有很多，热膨胀同样会影响许多桥梁所承载的铁路轨道。
还必须分析历史温度区间。巴黎的气温记录已持续两个多世纪，冬季最低温低于零下20摄氏度，夏季最高温约为40摄氏度。还要考虑太阳辐射的影响——金属在阳光直射下温度会高得多，往往超过60摄氏度甚至70摄氏度。现在不妨算一笔账。假设一根100米长的金属杆，经历100摄氏度的温差——这大致就是埃菲尔铁塔所经历的温度范围——它会膨胀多少？
计算并不复杂。如果一根1米长的杆在温度升高1摄氏度时伸长0.000012米，那么一根100米长的杆在温度升高100摄氏度时，就会伸长0.12米。而一根300米长的杆，伸长量则是其3倍，也就是0.36米，即36厘米。这已经是相当明显的变化。
当然，简单的杆件与一座由18000多块铆接铁件构成、且朝向各不相同的高塔，表现并不一样。更何况，太阳总会照到它的某一侧。这意味着，塔身某一面会比其他面膨胀得更多，从而使铁塔出现轻微弯曲，看起来就像在背离太阳倾斜。
专家估计，把寒冷冬日与盛夏最热时的尺寸相比，埃菲尔铁塔实际上会增高12至15厘米。这意味着，除了是地标、通信塔和巴黎本身的象征之外，埃菲尔铁塔某种意义上也像一支巨大的温度计。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
