赵州桥介绍?

赵州桥,也被称为安吉桥,位于河北赵县的渭河上,横跨一条37米多宽的河。由于桥身全部由石头砌成,当地称之为“大石桥”。建于公元595-605年隋朝,由著名工匠李春设计建造。距今已有1400多年的历史。它是世界上现存第二古老的单孔敞肩石拱桥(也是一座小型商业桥),也是保存最完好的古代桥梁。赵州桥凝聚了古代劳动人民的智慧和结晶,开创了中国桥梁建设的崭新局面。欧洲大约用了1397年(有些数据是700年左右)才建成类似的石拱桥。

1961被国务院列为第一批全国重点文物保护单位,荣获2015石家庄十大城市名片之一。它是中国第一座石拱桥。在漫长的岁月里,它历经无数次洪水、风雨、冰雪侵蚀和八次地震,却安然无恙,巍然屹立在清水河畔。

建筑结构

这座桥是一座空心圆弧石拱桥,是中国现存最早、保存最完好的巨型石拱桥。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。赵州桥与沧州铁狮子、定州开元寺塔、正定龙兴寺菩萨一起被河北民间称为“华北四宝”。

该桥长50.82米,跨度37.02米,券高7.23米,两端宽9.6米。大桥的设计完全符合科学原理,施工工艺更是别出心裁。唐朝的张说它“造得奇,人不知其所以然”。这座桥的特点是:

1.全桥只有一个大拱门,长37.4米,是当时世界上最长的石拱桥。桥洞不是普通的半圆,而是像弓一样,所以大拱上面的路面没有陡坡,方便车马上下。

第二,大拱门的两肩上有两个小拱门。这是一个很有创意的设计,既节省了石头,减轻了桥梁的重量,又增加了桥洞的水流,减少了河水暴涨时洪水对桥梁的冲击。同时,在拱上加一个拱,使桥更加美观。

三、大拱由28个拱圈组成,就像那么多形状相同的拱拼在一起,做成一个弧形的桥洞。每个拱圈都可以独立支撑其上的重量。如果一个拱圈坏了,其他拱圈不会受影响。

第四,全桥结构对称,与周围景物十分协调;桥上的石柱和石板也雕刻精美。唐朝的张坤说,从远处看这座桥,就像“云出月初,长虹画溪”。赵州桥高超的技术水平和不朽的艺术价值,充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。赵州桥的设计理念和精湛的工艺不仅在中国古代桥梁中首屈一指,而且根据世界上对桥梁的研究,像这样的敞肩拱桥直到19世纪中叶才在欧洲出现,比中国晚了1200多年。

基础

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基进行了调查。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1.56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,但河床下约70-81 cm处进行了挖掘,也就是我们在券下发现了平躺的石墙。石* * *共五层,* * *高度为1.58米。每一层都比上面一层略高,下面没有坚实的地基。明明只是用来防水流蚀的金刚墙,而不是承载桥券全部荷载的地基。因为再过30-40厘米就会见水,除非大规模开挖,否则真的不可能到达我们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。

中国桥梁学家茅以升在《中国石拱桥》中也有提及。

赵州桥建于公元605年,距今65,438+0,400多年。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。

(备注:在修复过程中,对历史年代损坏的造桥材料进行了整理和收集,大部分存放在赵州桥风景区的博物馆中。)

拱门

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。

开肩

这是李春对拱肩进行的重大改进,将桥梁建设中使用的实肩拱改为开肩拱,即在大拱两端设置两个小拱,靠近大拱脚的小拱净距为3.8米,另一个拱的净距为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,符合结构力学理论,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。

建筑学

赵州桥大桥选址合理,桥基稳定牢固。根据他多年丰富的实践经验,经过严格细致的考察和比较,李春选择了渭河两岸相对平坦的地方建桥。这里的地层为河水冲积而成,地层表面为被水冲刷的粗砂层,其次为细石、粗石、细砂、粘土层。根据现代计算,这里的地层可以承受每平方厘米4.5到6.6公斤的压力,而赵州桥的地面压力是每平方厘米5到6公斤,可以满足大桥的要求。桥址选定后,基础和桥台就建在上面了。建桥1400年,桥基只下沉了5厘米,说明这里的地层非常适合建桥。

赵州桥的砌筑方法新颖,便于施工和维修。

李春就地取材,选用附近县出产的坚硬的蓝灰色砂岩作为建桥石料。石拱铺设法中,采用纵向(顺桥向)铺设法,即全桥由28块独立拱片沿宽度方向并排组成;拱厚1.03米,各券独立,分开操作,相当灵活。每张券完全折叠后,会被内置成一张独立的券,一次券的供应就完成了。移动承重的“脚手架”,然后再建一个相邻的拱门。这种砌筑方法有许多优点。既能节省做脚手架用的木材,又方便移动。同时,有利于桥梁的维护。如果拱票的石材损坏,只需嵌入新的石材,进行局部修整即可,无需调整全桥。

采取了许多严格的措施来保持这座桥的稳定。

李春采取了一系列技术措施来加强拱门之间的横向连接,使28座拱门形成一个紧密牢固的有机整体。

1.各拱片采用底部加宽、顶部收窄的方法,使各拱片向内倾斜,相互倚靠,加强其横向联系,防止拱石向外倾倒;在桥的宽度上,也采用了少量的“分界点”,即从桥的两端向桥的顶部逐渐减小宽度,从最宽的9.6米减小到9米,以加强桥的稳定性。

2.五根铁拉筋沿桥宽方向均匀布置在主票上,穿过28张拱票,每根拉筋两端均有半圆头露在石外,以夹住28张拱票,增强其横向联系。四个小拱门上各有一根铁拉杆,起到同样的作用。

3.在靠近外侧的几块拱石和两端的小拱上覆盖一层拱石,保护拱石;拱护石两侧有6个钩石钩住主拱石使其牢固连接。

4.为了使相邻的拱石紧密地粘在一起,在外券两侧的相邻拱石之间插有腰铁,在券之间的相邻石的拱背上也插有腰铁,将拱石用链条连接起来。而且每块拱石的侧面都凿有细斜纹,增加摩擦力,加强每块券的横向连接。这些措施使全桥成为一个紧密的整体,增强了全桥的稳定性和可靠性。

平拱是平弧拱的形式,既增加了桥梁的稳定性和承载能力,又方便了桥上人和动物的通行,节省了石料。李春还在大石拱的两肩处设计了两个开肩的小拱,增强了桥梁的泄洪能力,减轻了自身重量。

建筑价值

“凭证”比半圆小。

中国习惯把弯弯曲曲的桥洞、门洞等建筑称为“券”。一般来说,石桥的券大多是半圆形的,但赵州桥跨度很大,从一端到另一端有37.04米。如果票面为半圆形,桥孔高度为18.52米。这样,车马过桥就像过小山一样,非常费力。赵州桥的凭证是比半圆小的圆弧,不仅降低了桥的高度,减少了修桥的石料和劳力,而且桥身非常漂亮,很像天上的长虹。

主拱券两端加了两个小拱。第一,可以节省材料。第二,减少桥梁自重(减少自重15%),增加桥下河水的排放。第三,让桥更漂亮。

“撞”是空的,但不是真实的

券的两肩称为“凸”。一般石桥的碰撞都是用石头砌成的,但赵州桥的碰撞不是用石头砌成的,而是在券的每一个肩部都砌上一两个弧形的券。这样,在桥体上加了四张优惠券,节省了约180立方米的石料,减轻了约500吨的桥重。而且河水上涨时,一部分水可以从小票上往下流,既能使水流通畅,又能减少洪水对桥梁的冲击,保证桥梁的安全。

洞穴建筑平行式

它用28张小票券组成一张宽9.6米的大票券。但采用并排砌筑,各窄联的石头之间没有连接,不如柱牢固。为了弥补这个缺点,在建造赵州桥时,在狭窄的石头之间加了钉子,使它们成为一个整体。即使一张窄票坏了,也不会影响大局,而且很容易修复,在修桥的时候也不会影响桥上的交通。

赢得荣誉

1961 3月4日:国务院,中国被申报为全国第一批重点文物保护单位,所以不能通车。

1991年:美国土木工程师学会将其选为世界上第12座“国际土木工程历史纪念碑”,并在大桥北端东侧修建了“国际土木工程历史纪念碑”铜牌纪念碑。

1999:被定为省级爱国主义教育基地。

现状:它是世界上保存最完好、最古老的单孔石桥。

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