钢桁架桥常见于世界各地的公路与铁路，不少可追溯至19世纪末20世纪初。虽其强度重量比高、能支撑重载，但容易倒塌，且不同桥梁在部件断裂时的表现差异巨大，这一谜题长期未解，如今一项新研究给出了答案。

为攻克这一难题，西班牙瓦伦西亚理工大学和维哥大学的科学家耗时三年展开调查。他们依照铁路桥梁设计建造了一座缩小版钢桁架桥，通过故意以不同方式损坏桥梁(如切断关键支撑梁)来测试其极限，还施加了相当于火车碾过的荷载。

研究团队利用应变计和位移传感器测量桥梁响应，并据此创建计算机模型。借助该模型，团队进行了200多次额外测试，这些测试在实验室中难以完成。在最终模拟中，研究人员不断增加桥梁重量直至其倒塌。

分析所有数据后，科学家得出结论：桁架桥部件故障会触发一系列二次抵抗机制，使其保持稳定，相关内容已发表在《自然》杂志上。

主要作者Juan C. Reyes-Suárez称：“研究结果表明，由于六种基本次要抵抗机制被激活，钢桁架桥可能具备非凡能力，能承受任何单个主要部件的故障。”

这些机制包括扭转整个结构以吸收力、侧向变形使桥梁左右移动或摇晃;有时桥梁会像一系列铰链一样适应损坏，或者靠近断裂部件的部分会弯曲变形以吸收负载。

了解桥梁应对损坏的方式，有助于工程师预防灾难性故障、挽救生命。许多钢桁架桥已有100多年历史，承载力远超设计承载能力。

这项研究结果可助力工程师改造现有结构，提升其抵御突发故障的能力，还能帮助建造更安全、更具弹性、更不易受意外事件影响的新型桁架桥。

更多信息：Juan C. Reyes-Suárez 等，《钢桁架桥临界失效后的潜在抗力机制》，《自然》(2025)