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2025-06-19

传奇工程师古斯塔夫·埃菲尔——远不止他的铁塔

埃菲尔铁塔是法国的象征,而这座宏伟建筑背后的设计者正是古斯塔夫·埃菲尔。这位工程师敢于创新,一生既备受赞誉也饱受批评。从世界最高桥到埃菲尔铁塔,再到巴拿马运河风波与风洞实验:本篇博文将讲述他如何成为几个世纪以来最重要的工程师之一。

埃菲尔铁塔,以它的创造者古斯塔夫·埃菲尔之名命名,无疑是世界上最著名的地标之一。在任何关于爱情之都的图片集中,它都是背景中不可或缺的一部分。无论是否亮灯,它都比巴黎的许多其他建筑更耀眼。而且这种情况已经持续了140多年

然而,埃菲尔铁塔其实是一座非同寻常的纪念碑。用石头、青铜和铜铸就的地标已比比皆是,而一位名叫古斯塔夫·埃菲尔的先生却想:为什么不用钢呢?对啊,为什么不行呢?

时至今日,他的众多作品依然让全世界的人们着迷。因为他创造的远不止埃菲尔铁塔。在今天的文章中,我们将一起走进一个用粗钢创造出独特美学的人——古斯塔夫·埃菲尔的世界。

铁塔背后的人——古斯塔夫·埃菲尔是谁?

这位法国工程师古斯塔夫·埃菲尔的姓氏会让人以为他来自德国。事实上,他的家族最初来自莱茵兰埃菲尔地区,于18世纪移居法国。后来,为了让姓氏听上去更法语化,家族在原姓氏中加入了第二个“f”。

他于1832年出生,原名亚历山大·古斯塔夫·伯尼科豪森·迪特·埃菲尔。最后的“迪特·埃菲尔”意为“又称埃菲尔”。他在出生地第戎长大,家族通过煤炭贸易积累了可观财富,生活优渥。从1880年起,根据一项法院判决的备注,“埃菲尔”作为缩略形式正式取代了原姓氏“伯尼科豪森·迪特·埃菲尔”。

这一改姓申请是古斯塔夫·埃菲尔两年前提出的,因为他觉得自己的原姓氏德国味太浓,担心会给业务带来不利影响。让我们回忆一下历史课的内容:1870至1871年间,普法战争正激烈进行。法德关系当时十分紧张。因此,他选择稳妥行事,完全可以理解。

教育经历与早期成就

古斯塔夫·埃菲尔的职业道路并非一帆风顺。他最初就读于巴黎的圣巴伯中学,却在精英学府巴黎综合理工学院的口试中落榜。随后,他进入中央工艺制造学校学习化学,并于1855年获得学位。此时,他还没有任何与工程学相关的经历。

古斯塔夫·埃菲尔是如何成为工程师的?实际上,当时该学校的教育非常全面。虽然埃菲尔主修化学,但同时也学习了其他辅修课程,例如:

  • 数学与力学
  • 材料科学
  • 机械工程基础
  • 结构设计与工业流程

因此,他掌握了扎实的工程技术知识,尽管毕业后并未立刻自称“土木工程师”。在炸药厂工作数月后,他先后在多家设计事务所工作。直到1856年,他才正式受聘成为一名桥梁工程师。

在这一岗位上,他从事于铁路桥梁的结构设计工作。这是他整个工程师职业生涯的基础。凭借敏锐的识人能力、卓越的跨学科协作能力以及无穷的毅力,他实现了只有少数同事才能实现的目标:晋升为工程项目负责人。

古斯塔夫·埃菲尔:声誉即基石

数年光阴流转,古斯塔夫·埃菲尔陆续完成了诸多其他工程项目。然而,他心中对独立自主的渴望日益强烈。最终,他决心要创造属于自己的建筑杰作——那些能在创新性与影响力上树立全新标杆的建筑作品。而实现这一愿景的最佳途径,莫过于成为一名独立创业者。

埃菲尔的独立之路

1866年,他终于创立了自己的公司,并很快获得了第一笔重要订单。早在1867年,他便受命负责奥弗涅地区康曼特里-加纳铁路线上鲁扎与讷维阿尔高架桥的建造工程。在这一项目中,他再次展现出卓越的工程能力,进一步巩固了自己的声誉。

同年,他还受邀为即将到来的世界博览会承担部分工程任务。古斯塔夫·埃菲尔借此机会,持续扩展并夯实他在商界的人脉网络。这一积累为他未来的道路奠定了重要基础。毕竟,在这个行业里,拥有良好的人脉网络至关重要。

古斯塔夫·埃菲尔:他的建筑遍布全球

古斯塔夫·埃菲尔不仅在法国迅速声名鹊起。1872年至1874年,他在南美洲开展工作,曾参与智利与玻利维亚主要火车站的规划设计。然而,他的项目并不局限于铁路建筑。在秘鲁的塔克纳、阿里卡和奇克拉约,他还主持建造了多座大教堂,积累了更多宝贵的经验。1877年,由他主导设计的布达佩斯西火车站也正式落成。

波尔图玛丽亚·皮亚大桥的建造也是由他负责的,该桥于1877年11月4日正式开通。而他最令人惊叹的作品之一,当属加拉比特高架桥。其建造历时八年,从1880年持续至1888年7月。

至今,这座高达122米的钢结构依然是历史性的杰作。它曾是当时世界上最高的桥梁,其优雅的弧形设计在当时无疑是划时代的非凡之作。此类纤细而精巧的拱形结构,很快成为了古斯塔夫·埃菲尔的标志性风格。

你们对其他令人震撼的桥梁感兴趣呢?在我们早前的博客文章中,我们详细介绍了目前世界上最高的桥梁、它的前身以及争夺这个称号的竞争者。欢迎阅读!

🌉 极致桥梁工程:贵州北盘江大桥

古斯塔夫·埃菲尔:自由女神像的匿名共创者

并非所有古斯塔夫·埃菲尔参与建造的建筑上都刻有他的名字。事实上,有一项他深度参与贡献的建筑杰作,却鲜为人知。

埃菲尔曾受委托设计一个结构,用以支撑一座特殊的纪念碑。因为法国当时正计划赠予美国一份厚重的礼物:自由女神像。于是,从1879年起,埃菲尔开始研发一套能够承载未来自由女神像的支撑系统。

由此可见,自由女神像内部支撑骨架的结构体系,正源于这位埃菲尔铁塔建造者的精密计算。能够创造出两座如此著名且至今举世瞩目的纪念碑,单是这一点,就足以令人惊叹不已。

19世纪的工程艺术

为什么埃菲尔铁塔如此具有革命性意义

世人皆识其名。如今,几乎没有哪座建筑能像埃菲尔铁塔——这座在古斯塔夫·埃菲尔主持下建造的杰作——如此紧密地与法国印象相连。即便在当时,这座塔也堪称真正的奇观。此前从未有人建造过如此高的建筑,19 世纪的人们也从未想过如此高的建筑竟然可以建成。尤其是使用当时还比较新的建筑材料——钢材。

那时最高的建筑是华盛顿特区的方尖碑,完全以传统石材砌成。用钢材来建造桥梁以外的结构,实属罕见。因此,古斯塔夫·埃菲尔的构想起初备受嘲笑。然而,他却从钢结构中看到了突破300米以上高度的可能。这比 169.05 米高的方尖碑还要高得多。随着为纪念法国大革命一百周年而举办的世界博览会设计竞赛启动,他意识到自己的机会来了。

古斯塔夫·埃菲尔运用了职业生涯中积累的全部经验。所有那些带有他典型桁架风格的钢桥设计,都融入了埃菲尔铁塔的建造之中。其对称的造型和“弯曲的侧翼”能抵御最强烈的风力。这是此类高层钢结构建筑面临的最大难题之一。而埃菲尔的设计经过深思熟虑,至今仍然坚固耐用。

通过特殊的铆钉连接与格构梁实现轻量化建筑,配合精密协调的物流体系——这一切都在他的监督之下推进。如同他之前的项目一样:一切顺利进行。虽然并非总是万无一失,但工程始终按计划推进。

自1889年起,埃菲尔铁塔便矗立于巴黎塞纳河畔的战神广场上。然而,这座重达万吨的巨型建筑所展现的宁静背后,却藏着不为人知的波澜。巴黎人并非从一开始就像开幕时或如今这般为这座铁塔着迷。

埃菲尔铁塔曾险些被拆除,正是古斯塔夫·埃菲尔多年不懈的努力阻止了这一切。在世博会结束后,铁塔很快被视作无用之物。当初人人都想登上观景平台俯瞰巴黎的狂热阶段,转瞬即逝。

最终,是军方拯救了埃菲尔铁塔,使其免于被拆除。塔的高度非常适合作为全国性的发射站。后来,埃菲尔铁塔甚至成为了法国第一座电视台的所在地。因此,在铁塔成为全球旅游热点、真正的常青地标之前,拯救它的正是其压倒性的巨大高度。直到1930年克莱斯勒大厦落成前,它始终是世界最高的建筑。

埃菲尔铁塔之后的古斯塔夫·埃菲尔

埃菲尔铁塔绝不是古斯塔夫·埃菲尔参与的最后一个重大项目。安于现状?这不符合他的性格。让我们来看看埃菲尔铁塔之后他的人生经历。

古斯塔夫·埃菲尔与巴拿马丑闻

当古斯塔夫·埃菲尔在法国忙于建造埃菲尔铁塔时,世界另一端正在紧锣密鼓地推进着另一个大型项目。在中美洲的巴拿马,一项至今仍具有巨大经济意义的运河正在规划建造:巴拿马运河。

法国企业家费迪南德·德·莱塞普斯计划建造一条没有水闸的海平面运河。尽管运河计划穿过的最高点海拔达84米。即便是外行也看得出:这根本行不通。

在经历了多次因山体滑坡和疾病造成的灾难性挫折后,莱塞普斯被迫另辟蹊径。于是他委托古斯塔夫·埃菲尔负责建造并交付30座水闸。

然而,这个项目早已无法挽救。此时,成本已飙升至难以想象的高度。最后的挽救措施是通过彩票来分售负责建造该项目的公司的股份。古斯塔夫·埃菲尔对即将到来的危机毫不知情,他甚至为此感到高兴——因为即便是普通人现在也有了通过他的工程获得可观收入的机会。然而,他不知道的是:所售出的股票存在操控。

更有甚者,相关人员通过行贿,促使记者和议会议员向公众散布被严重高估的股价信息。1889年,当这家备受吹捧的总承包公司宣告破产时,约有八万五千名法国人——其中大多来自中产阶级——血本无归,许多人因此陷入破产境地。

股票被蓄意操纵的真相,直到1892年才因一篇报纸文章而曝光。公众的愤怒达到了顶点,所有参与巴拿马项目的人员都受到了惩罚,古斯塔夫·埃菲尔也不例外。

尽管法庭最终确认他在巴拿马丑闻中无罪,但他的声誉从那一刻起已彻底摧毁。作为一名工程师,他再也接不到任何委托。他将自己的公司 Eiffel & Cie. 交给了一位最亲近的合作者,随后彻底退出了建筑工程领域。

古斯塔夫·埃菲尔的又一挫折

瑞士桥梁坍塌事故

对于工程师古斯塔夫·埃菲尔而言,沉重的挫折并未就此止步。尽管他早已退出建筑行业,这也未能使他免遭另一场不幸。1891年,在瑞士 Münchenstein 附近的一座铁路桥发生坍塌,事发时一列满载乘客的客运列车正从桥上通过。

这起事故至今仍被视为瑞士历史上最严重的铁路事故,最终造成73人死亡,171人受伤。但这真的是埃菲尔的责任吗?调查结果表明,这座桥在建成约15年后坍塌,并非由于严重的结构缺陷。如果真是这样,它不可能坚持这么久。

尽管当时许多人将责任归咎于古斯塔夫·埃菲尔,原因在于他所设计的纤细轻巧的桁架结构显得异常轻盈而美观。“这样的结构迟早会倒塌”,这是不少人的看法。然而事实并非如此。桥梁坍塌的原因主要包括:

  • 材料疲劳
  • 维护不当
  • 满载列车造成的超负荷

此外,后期的改建以及长期缺乏维护进一步削弱了桥梁结构。管理方长期以来只是对肉眼可见的损坏进行临时修补。因此,古斯塔夫·埃菲尔在法律层面上无需承担任何责任,但他的轻型钢桁架桥在桥梁工程领域中的声誉却因此受到影响。

困境中的美德:古斯塔夫·埃菲尔的风洞遗产

可以理解,古斯塔夫·埃菲尔对建筑工程领域的遭遇感到失望。然而,他退出建筑行业并不意味着他的职业生涯就此结束。他并非安于清闲、闭门度日之人。他将精力转向了科学研究,尤其痴迷于曾深刻影响其埃菲尔铁塔建造的空气动力学。

于是,他在自家花园中建造了最早的现代风洞之一。通过大量实验,他研究了气流对物体的作用。凭借数千次系统化试验,他不断改进自己的风洞,并成功地为各种形状的物体精确测定了空气阻力。在没有现代计算机技术的时代,这无疑是一项非凡的成就。

他的测量方法甚至可靠到被全欧洲的飞机制造商和工程师所采用。随着项目规模扩大,他需要更多空间和设备。因此,他将风洞迁至巴黎,并在此建立了自己的空气动力学实验室。该实验室最终发展成为流体力学研究领域的领先中心。

结论:古斯塔夫·埃菲尔——传奇工程师

古斯塔夫·埃菲尔于1923年逝世,享年91岁,安葬于巴黎西北部的一座公墓。直至晚年,他仍致力于改进空气动力学测量技术。他提出的许多原理至今依然适用,虽然不再以原有的表述形式出现,但它们已融入当今的现代测量技术之中:

  • 建造前的模型流场测试:建筑与飞行器在实体建造前,需以模型在风洞中进行测试
  • 系统化测量与可重复性:在精确记录实验条件、控制变量微小偏差的前提下,进行数千次受控独立测量
  • 阻力的形状依赖性:空气阻力主要取决于物体的形态与表面特性,而非仅由尺寸或速度决定
  • 开放式直线流风洞测量法:将鼓风装置与测量区分离,以减少湍流干扰
  • 紧密联系工程实践:注重应用空气动力学,而非纯理论研究

因此,埃菲尔不仅通过自己的建筑作品,也通过在空气动力学领域的研究,对现代建筑工程产生了深远影响。至今我们仍能欣赏到众多他设计的精巧金属建筑,而他提出的原理在最新的计算流体力学(CFD)模拟中仍被沿用。他的工程与科研成果启迪了无数卓越的思想——过去如此,今日亦然。


作者

Ruthe 女士是市场营销部的文案,负责撰写有创意的文本和吸引人的标题。



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