赵州桥的历史是怎样的?
1991年,美国土木工程师学会选定安吉大桥为12“国际历史土木工程里程碑”,并在大桥北端东侧修建“国际历史土木工程纪念碑”铜牌纪念碑。
赵州桥,也被称为安济桥(由宋哲宗命名,意思是“帮助人民”),位于河北赵县的渭河上。它是世界上最古老、保存最完好的巨大石拱桥。赵州桥是最早入选世界纪录协会世界纪录的敞肩石拱桥,创造了世界之最。被誉为“华北文房四宝之一”。桥长50.82米,跨度37.02米,券高7.23米,两端宽9.6米,中间略窄,宽9米。由于桥梁两端的肩部有两个小孔,并不实心,所以称为开肩式,这在世界造桥史上是一个创造(称为全肩式或无小拱实心肩式)。桥上的东西很多,种类很多,五颜六色。唐朝的张坤说,远看这座桥,就像“初月云起,长虹饮溪”。
历史
赵州桥建于公元605年,距今65,438+0,407年。经历了10次洪水,8次战争,多次地震,尤其是1966年3月8日邢台7.6级地震。赵州桥距离震中只有40多公里,没有受到破坏。著名桥梁专家茅以升说,不管桥梁内部结构如何,只有它才能存在65438+。1963洪水淹至桥拱龙口。据当地老人说,站在桥上可以感觉到桥体在大幅度晃动。据记载,赵州桥自建立以来已经修复了9次。
结构
在主拱联片上侧两端增加两个小拱,可以节省材料,减轻桥体自重(减少自重15%),增加桥下河水的泄量。第三,让桥更漂亮。
赵州桥(2011)(5张)
1979年5月,由中国科学院自然历史组等四个单位组成的联合调查组对赵州桥的桥梁基础进行了调查。赵州桥的重量为2800吨,它的基础只是一个由五层石头砌成的高1.55米的桥台,直接建在天然砂石上。
如此浅的桥基令人难以置信。梁思成先生在1933考察时,认为它只是防止水冲刷的金刚墙,而不是承受桥票全部荷载的基础。他在报告中写道:
“为了测量券基,我们在北面的券脚下进行了挖掘,但现在在河床下大约70-80厘米的地方,也就是我们发现了券下平躺的石墙。石砌五层,总高1.58米。每一层都比上面的略高,下面没有坚实的地基。明明只是防水流蚀的菱形墙,不是承受桥券全部荷载的基础。因为再过30-40厘米就会见水,除非大规模开挖,否则不可能到达我们根据理论推测的大桥基础位置。”
它的结构仍然遵循赵州桥,但主拱上的小拱数量增加到一侧五个,桥上有车轮痕迹和膝盖痕迹。
四年级有一篇课文叫《赵州桥》,讲的是赵州桥的三大绝技。中国桥梁学家茅以升在《中国石拱桥》中也有提及。
圆拱形设计
赵州桥的拱比较适合跨度比较小的桥,半圆拱用于跨度比较大的桥,会使拱顶很高,使桥很陡,不方便行人和战车过桥。二是施工不利,半圆拱石砌筑用的脚手架会很高,增加施工风险。为此,李春和工匠们创造性地采用了圆拱的形式,大大降低了石拱的高度。赵州桥主跨净跨37.02米,而拱高只有7.23米,拱高跨比约为1:5。这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的,桥面过渡平顺,车辆和行人都很方便,还具有节省材料、施工方便的优点。当然,两端圆拱对桥基的推力也相应增大,这对桥基的施工提出了更高的要求。
采用敞肩
这是李春对拱肩的重大改进,改变了过去桥梁建设中使用的实心肩。
赵州桥风景(二)(19张)
拱架改为开肩拱架,即在大拱架两端设置两个小拱架,靠近大拱架脚的小拱架净距为3.8米,另一拱架净距为2.8米。这种大拱小拱的开肩拱具有优良的技术性能。一是可以增加泄洪能力,减少汛期因水量增加洪水对桥梁的影响。古交河汛期水势大,对桥梁的泄洪能力是一个考验。四个小拱门可以分担部分洪水。根据计算,四个小拱增加了约16%的水域面积,大大减少了洪水对桥梁的影响,提高了桥梁的安全性。
其次,开肩拱与实肩拱相比,可以节省大量的土石方材料,减轻桥身自重。据计算,四个小拱可节省石料26立方米,减轻自重700吨,从而减少桥台和桥基对桥体的竖向压力和水平推力,增加桥梁的稳定性。第三,增加了优美的造型,四个小拱均衡对称,大拱和小拱构成一幅完整的画面,更加轻盈美观,体现了建筑与艺术的完全统一,第四,根据结构力学理论,开肩拱结构使桥梁在承重时处于有利状态,可以减少主拱圈的变形,提高桥梁的承载力和稳定性。
单孔
在中国古代传统的建造方法中,一般长桥往往采用多孔形式,这样每孔跨度小,坡度平缓,易于建造。但多孔桥也有缺点,如桥墩多,不利于船只航行,阻碍泄洪;桥墩长期受到水流的冲击和侵蚀,久而久之很容易坍塌。因此,李春在设计这座桥时,采用了单孔大跨度的形式,河中央不架设桥墩,使得石拱跨度长达37米。这是中国桥梁史上前所未有的创举。