王新秋 徐浩森 郭怡萱
摘要:我國(guó)古代橋梁建筑各具特點(diǎn),建筑技術(shù)一直領(lǐng)先于其他各國(guó),建筑工藝非常精巧,主要特點(diǎn)表現(xiàn)為,取材經(jīng)濟(jì)實(shí)用,跨徑恰到好處,基礎(chǔ)工程因地制宜,施工方法巧奪天工,拱橋設(shè)計(jì)精美絕倫,理念開(kāi)拓創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞:古代橋梁;建筑;特點(diǎn)
1引言
中國(guó)地域廣闊,水域面積較大。為了達(dá)到天塹變通途,我國(guó)的橋梁建設(shè)者修建了各種橋梁。在距現(xiàn)在三千年的遠(yuǎn)古周文王時(shí)期,在渭河修建了大型的浮橋。在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,拱橋出現(xiàn)了??v觀我國(guó)的橋梁歷史,有鐵橋、竹橋、藤橋、磚橋、石橋、木橋,還有冰橋、葦橋、土橋。綜合這些橋梁,都具有各自的特點(diǎn)。
2古代橋梁建筑的特點(diǎn)
古代橋梁建筑的特點(diǎn)主要有六個(gè)方面:取材經(jīng)濟(jì)實(shí)用,跨徑恰到好處,基礎(chǔ)工程因地制宜,施工方法巧奪天工,拱橋設(shè)計(jì)精美絕倫,理念開(kāi)拓創(chuàng)新。
2.1取材經(jīng)濟(jì)實(shí)用
在古代,根據(jù)我國(guó)各地的橋梁建材特點(diǎn),考慮各地的建材的力學(xué)特點(diǎn),使各地建材的承載力得到了充分發(fā)揮。例如,根據(jù)江南一帶盛產(chǎn)竹藤,修建了著名的安瀾竹索橋,共8個(gè)孔,長(zhǎng)度340m,寬度3m,高度13m. 跨徑最大為61m. 竹索橋的特點(diǎn)是充分利用竹索、藤網(wǎng)耐拉不能受壓的性能,架起高空吊橋。
自然石塊是較好的橋梁建筑材料,具有耐久性和抗壓性。例如福建漳州的虎渡橋,建成于宋朝嘉熙四年,最大的石材橋梁長(zhǎng)度23.7m,寬度1.7m,高度1.9m.重量為207噸。這種石梁的應(yīng)拉力近似于花崗石的極限應(yīng)拉力。這種石梁橋的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用,造型美觀。
位于河北省趙縣的安濟(jì)橋,是一座石拱橋,這座石拱橋聞名中外。這座石拱橋凈跨度37.02m,寬度9m,高度7.23m.在拱圈兩肩部,都建有距離不同的腹拱。腹拱的作用能減輕橋的重量,又能排洪。石拱橋雕刻藝術(shù)精美,雕刻有獅象龍獸,微妙微翹。
2.2跨徑恰到好處
中國(guó)古代的橋梁跨徑,能夠根據(jù)使用材料的不同,使各種建材的跨徑恰到好處。各種建材的最大跨徑分別為:
伸臂木梁:33m 鐵梁:3-4m
三邊形石梁:14m 竹梁:6-8m
石板:5-6m 石梁:23.7m
木板:4m 木梁:9-10m
福建省漳州的虎渡橋,最大石梁跨徑長(zhǎng)23.7m,拉應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到極限。為了使跨徑增大,有的石梁采用石墩層層挑出的方法。有的木梁采用設(shè)置托木的方法。在一九八0年,四川西北地區(qū),發(fā)現(xiàn)了固端木梁,為了增加拉應(yīng)力,用樹(shù)木搭建人行橋,稱“弓弓橋”。兩岸伸出6-8m的梁木,一直伸出河心,用另一根梁木連接,伸出河心。伸臂梁向下彎曲,連接梁向上彎曲,形成弓型橋梁,稱為“弓弓橋”。
2.3基礎(chǔ)工程因地制宜
中國(guó)古代建筑橋梁基礎(chǔ)工程都能做到因地制宜,在橋梁的橋臺(tái)建筑,橋墩建筑已有較高的技術(shù)水平。例如河北趙縣的安濟(jì)橋,就建筑在亞粘土地基上。根據(jù)近代力學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算,該橋的抗滑能力和承載能力和允許范圍接近。一直使用到解放初,載重汽車還能通行。
在唐代,使用木制斜樁進(jìn)行建橋。例如揚(yáng)州的木樁木梁橋,長(zhǎng)度34m,寬度7m,最大跨徑8m。共五根木樁,中間的垂直,兩側(cè)的向中間傾斜。就是利用木制斜樁進(jìn)行建橋。
2.4施工方法巧奪天工
中國(guó)古代建橋,施工條件艱苦,要想建筑較高水平的橋梁,施工方法是比較獨(dú)特的。例如福建泉州的萬(wàn)安橋,石梁每根重量為7-8噸,在古代還沒(méi)有大型起重機(jī)的情況下,怎么運(yùn)往施工地點(diǎn)。當(dāng)時(shí)巧匠們利用潮水的漲落,把較重的石梁運(yùn)達(dá)橋墩。施工方法可謂巧奪天工。
2.5拱橋設(shè)計(jì)精美絕倫
中國(guó)的拱橋設(shè)計(jì),形式多樣,造型精美,無(wú)與倫比。例如趙縣的安濟(jì)橋,北京的盧溝橋,頤和園的玉帶橋。拱橋設(shè)計(jì)都非常出名。拱橋的拱形分為:尖拱形、拋物線、多邊形、多心圓、橢圓、蛋圓、圓弧等。按拱的材料可分為:磚石混合拱、磚拱、竹拱、木拱、石拱。
2.6理念開(kāi)拓創(chuàng)新
中國(guó)古代橋梁建設(shè),一直處于領(lǐng)先地位。這與橋梁建設(shè)者的思想理念是分不開(kāi)的,他們一直在開(kāi)拓創(chuàng)新,一直在不斷總結(jié),一直在發(fā)展完善,使得橋梁技術(shù)不斷發(fā)展,不斷提高。例如橋墩的型式,就有七百多種,經(jīng)過(guò)幾次改造,由上大下小,改為垂直,再改為上小下大,還有馬鞍形和馬蹄形。對(duì)橋墩的平面形式,由矩形橋墩或方形橋墩,改為雙邊尖形船形橋墩或單邊尖形船形橋墩。到后來(lái)又改為迎水面有分水尖。例如北京盧溝橋的橋墩。
我國(guó)古代的能工巧匠創(chuàng)造了梁舟結(jié)合可開(kāi)閉橋形、筏形基礎(chǔ)、浮運(yùn)架設(shè)石梁、柔性橋墩和主支橋墩、敞肩石拱橋,推動(dòng)了橋梁的進(jìn)一步發(fā)展,為橋梁的不斷更新奠定了基礎(chǔ)。橋梁技術(shù)的發(fā)展,與計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)力學(xué)技術(shù)、施工技術(shù)、工業(yè)水平的發(fā)展是分不開(kāi)的。當(dāng)建筑材料為木、磚、石、土?xí)r,這些建材能夠承受重壓,所以橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)開(kāi)始使用時(shí),橋梁結(jié)構(gòu)的跨度由幾米,幾十米,超越到幾千米。隨著鋼筋混凝土的使用,橋梁建筑得到了進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了二次飛躍。這些都與橋梁建設(shè)者的理念開(kāi)拓創(chuàng)新密切相關(guān)。
3結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)是橋梁發(fā)展最早的國(guó)家,橋梁建筑技術(shù)處于領(lǐng)先地位。著名的橋梁有趙縣的安濟(jì)橋,北京的盧溝橋,頤和園的玉帶橋,福建泉州的萬(wàn)安橋,縱觀我國(guó)的橋梁歷史,有鐵橋、竹橋、藤橋、磚橋、石橋、木橋,還有冰橋、葦橋、土橋,這些橋梁都是我國(guó)橋梁建造者的智慧結(jié)晶,具有各自的建筑特點(diǎn)。
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