趙州橋為什麼造成拱形的,趙州橋為什麼要建成拱形

2021-05-10 10:56:39 字數 4757 閱讀 7466

1樓:水雲深浪

趙州橋的設計在我國橋樑技術史有以下創新:

(1)採用圓弧拱形式,改變了我國大石橋多為半圓形拱的傳統,我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在兩方面的缺陷:一是交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋樑比較合適,而大跨度的橋樑選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。

為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔淨跨度為37.o2米,而拱高只有7.

25米,拱高和跨度之比為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。

(2)採用敝肩。這是李春對拱肩進行的重大改進,把以往橋樑建築中採用的實肩拱改為敝肩拱,即在大拱兩端各設兩個小拱,靠近大拱腳的小拱淨跨為3.8米,另一拱的淨跨為2.8米。這種大拱加小拱的敝肩拱具有優異的技術效能,首先可以增加洩洪能力,減輕洪水季節由於水量增加而產生的洪水對橋的衝擊力。

古代**河每逢汛期,水勢較大,對橋的洩洪能力是個考驗,四個小拱就可以分擔部分洪流,據計算四個小拱可增加過水麵積16%左右,大大降低洪水對大橋的影響,提高大橋的安全性。其次敝肩拱比實肩拱可節省大量土石材料,減輕橋身的自重,據計算四個小拱可以節省石料26立方米,減輕自身重量700噸,從而減少橋身對橋臺和橋基的垂直壓力和水平推力,增加橋樑的穩固。第三增加了造型的優美,四個小拱均衡對稱,大拱與小拱構成一幅完整的圖畫,顯得更加輕巧秀麗,體現建築和藝術的完整統一。

第四符合結構力學理論,敝肩拱式結構在承載時使橋樑處於有利的狀況,可減少主拱圈的變形,提高了橋樑的承載力和穩定性。

(3)單孔。我國古代的傳統建築方法,一般比較長的橋樑往往採用多孔形式,這樣每孔的跨度小、坡度平緩,便於修建。但是多孔橋也有缺點,如橋墩多,既不利於舟船航行,也妨礙洪水宣洩;橋墩長期受水流衝擊、侵蝕,天長日久容易塌毀。

因此,李春在設計大橋的時候,採取了單孔長跨的形式,河心不立橋墩,使石拱跨徑長達37米之多。這是我國橋樑史上的空前創舉。

趙州橋不僅設計獨特,而且建造技術也非常出色,有許多創造性。

(1)橋址選擇比較合理,使橋基穩固牢靠。李春根據自己多年豐富的實踐經驗,經過嚴格周密勘查、比較,選擇了**河兩岸較為平直的地方建橋,這裡的地層是由河水沖積而成,地層表面是久經水流衝涮的粗砂層,以下是細石、粗石、細砂和粘土層。根據現代測算,這裡的地層每平方釐米能夠承受4.5到6.6公斤的壓力,而趙州橋對地面的壓力為每平方釐米5——6公斤,能夠滿足大橋的要求。

選定橋址後在上面建造地基和橋臺,自建橋到現在,橋基僅下沉了5釐米,說明這裡的地層非常適合於建橋。

(2)趙州橋的砌置方法新穎、施工修理方便。李春就地取材,選用附近州縣生產的質地堅硬的青灰色砂石作為建橋石料,在石拱砌置方法上,均採用了縱向(順橋方向)砌置方法,就是整個大橋是由28道各自獨立的拱券沿寬度方向並列組合而成,拱厚皆為 1.o3米,每券各自獨立、單獨操作,相當靈活,每券砌完全合攏後就成一道獨立拼券,砌完一道供券,移動承擔重量的「鷹架」,再砌另一道相鄰拱。

這種砌法有很多優點,它既可以節省製作「鷹架」所用的木材,便於移動;同時又利於橋的維修,一道拱券的石塊損壞了,只要嵌入新石,進行區域性修整就行了,而不必對整個橋進行調整。

(3)在保持大橋穩定性方面採取了許多嚴密措施。為了加強各道拱券間的橫向聯絡,使28道拱組成一個有機整體,連線緊密牢固,李春採取了一系列技術措施。l)每一拱券採用了下寬上窄、略有「收分」的方法,使每個拱券向裡傾斜,相互擠靠,增強其橫向聯絡,以防止拱石向外傾倒;在橋的寬度上也採用了少量「收分」的辦法,就是從橋的兩端到橋頂逐漸收縮寬度,從最寬9.6米收縮到9米,以加強大橋的穩定性。

2)在主券上均勻沿橋寬方向設定了5個鐵拉桿,穿過28道拱券,每個拉桿的兩端有半圓形杆頭露在石外,以夾住28道拱券,增強其橫向聯絡。在4個小拱上也各有一根鐵拉桿起同樣作用。3)在靠外側的幾道拱石上和兩端小拱上蓋有護拱石一層,以保護拱石;在護拱石的兩側設有勾石6塊,勾住主拱石使其連線牢固。

4)為了使相鄰拱石緊緊貼合在一起,在兩側外券相鄰拱石之間都穿有起連線作用的「腰鐵」,各道券之間的相鄰石塊也都在拱背穿有「腰鐵」,把拱石連鎖起來。而且每塊拱石的側面都鑿有細密斜紋,以增大摩擦力,加強各券橫向聯絡。這些措施的採取使整個大橋連成一個緊密整體,增強了整個大橋的穩定性和可靠性。

(4)趙州橋的橋**具特色。橋臺是整座大橋的基礎,必須能承受大橋主拱圈(橋身主體)軸而向力分解而成的巨大水平推力和垂直壓力。趙州橋的橋臺具有下述特點:

l)低拱腳:拱腳在河床下僅半米左右;2)淺橋基:橋基底面在拱腳下1.7米左右;3)短橋臺:

由上至下,用逐漸略有加厚的石條砌成5米長、6.7米寬、9.6米高的橋臺。這是一個既經濟又簡單實用的橋臺。為了保障橋臺的可靠性,李春採取了許多相應的固基措施。

為了減少橋臺的垂直位移(即由大橋主體的垂直壓力造成的下沉),李春採取了在橋臺邊打入許多木樁的措施,以此來加強橋臺的基礎;這種方法在今天的廠房、橋樑的建造上也經常採用。為了減少橋臺的水平移動(即由大橋主體的水平推力造成的橋臺後移),李春採用了延伸橋臺後座的辦法,以抵消水平推力的作用。為了保護橋臺和橋基,李春還在沿河一側設定了一道金剛牆,一方面可以防止水流的沖蝕作用,另一方面金剛牆和橋基、橋臺連成一體,增加了橋臺的穩定性。

由以上措施保證了大橋具有堅固的橋臺,提高了大橋的堅實程度。

趙州橋的敝肩圓弧拱形式是我國勞動人民的一大創造,西方在14世紀才出現敝肩圓弧石拱橋,已經比我國晚了600多年。英國著名中國科學技術史專家李約瑟博士在其鉅著《中國科學技術史》中曾經列舉了26項從1世紀到18世紀先後由我國傳到歐洲和其他地區的科學技術成果,其中的第18項就是弧形拱橋。 趙州橋建成後成為中國北南交通的要衝,有「坦途箭直千人過,驛使馳驅萬國通」的美譽。

舟船在橋下航行,人馬車輛從橋上駛過,大大方便了交通運輸和人民生活,為**河兩岸人員來往提供了便利條件。

這座大橋自建成至今已有130o多年,這期間經歷了8次以上**的影響,8次以上戰爭的考驗;承受了無數次人畜車輛的重壓,飽經無數次風刀霜劍、冰雪雨水的沖蝕,卻雄姿不減當年,仍巍然屹立在**河上。

解放以後,趙州橋被列為全國重點文物保護單位,有關部門對這一古代大橋進行了徹底維修,以保持其輝煌的歷史地位。趙州橋已成為中國人民聰明智慧的象徵和進行愛國主又、歷史主又教育的場所。 趙州橋的建成在我國橋樑史上具有重要影晌,它的大跨度、圓弧拱、敝肩形式力以後的橋樑建設開創了新的天地。

隋代以後,出現了杵多與趙州析相類似的大型拱橋,已經發現的就有十幾座,如山西崞縣的普濟橋、晉城的景德橋、河北趙縣的永通橋、濟美橋等。赳州橋已經成為我國橋樑建設的典範。

然而象趙州橋這樣突出的技術成就和象李春這樣傑出的橋樑專家,在封建社會中並不為封建統治者所重視,甚至在史書中也沒有留下多少痕跡,我們除了知道隋朝工匠李春設計建造了這座舉世聞名的大橋外,其他卻一無所知,不能不說是一個很大的遺憾。但是即使如此我們仍然堅信:李春作為一代橋樑專家和趙州橋作為一座歷史名橋將永載祖國史冊,為後人所牢記。

趙州橋為什麼要建成拱形

2樓:大野瘦子

趙州橋設計成拱形,便利橋下行船是一個原因,但最重要的原因是為了增加橋樑的跨度和強度。

我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在缺陷:交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋樑比較合適,而大跨度的橋樑選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。

為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔淨跨度為37.o2米,而拱高只有7.25米,拱高和跨度之比為1:5左右,

這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。

3樓:匿名使用者

大致的答案是

1、拱形受力均勻,可以承受最大的力量

2、拱形橋下的橋洞可以讓更多的水流通過,減輕水流對橋的壓力

趙州橋為什麼建成拱形的?

4樓:苯女孩

1、拱形受力均勻,可以承受最大的力量

2、拱形橋下的橋洞可以讓更多的水流通過,減輕水流對橋的壓力趙州橋採用圓弧拱形式,

改變了我國大石橋多為半圓形拱的傳統。

我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在兩方面的缺陷:一是交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋樑比較合適,而大跨度的橋樑選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。

為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔淨跨度為37.o2米,而拱高只有7.

25米,拱高和跨度之比為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。

5樓:匿名使用者

趙州橋採用圓弧拱形式,改變了我國大石橋多為半圓形拱的傳統。

我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在兩方面的缺陷:一是交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋樑比較合適,而大跨度的橋樑選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。

為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔淨跨度為37.o2米,而拱高只有7.

25米,拱高和跨度之比為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。

趙州橋為什麼叫「天下第一橋」,趙州橋為什麼被稱為天下第一橋

中國是橋的故鄉,自古就有 橋的國度 之稱,發展於隋,興盛於宋。遍佈在神州大地的橋 編織成四通八達的交通網路,連線著祖國的四面八方。中國古代橋樑的建築藝術,有不少是世界橋樑史上的創舉,充分顯示了中國古代漢族勞動人民的非凡智慧。趙州橋又稱 安濟橋 在河北省石家莊市趙縣城南2.5公里處,它橫跨洨水南北兩岸...

趙州橋建於哪個朝代,趙州橋建於什麼朝代,它的設計和建造者是誰?

隋朝李春建造,現在在河北省趙縣。現在一是保護文物,希望可以幫到你!是隋朝的李春建的,趙州橋是世界上現存最古老的一座石拱橋。建於隋大業 公元605 618 年間,是著名匠師李春建造。橋長50.82米,跨徑37.02米,券高7.23米 隋代趙州橋坐落在河北省南部的洨河上,洨河流經趙縣。建於隋代 公元58...

趙州橋的設計特點是什麼和什麼,趙州橋說明了這種設計的優點一是什麼二是什麼

趙州橋在河北趙縣,橫跨洨河之上。趙縣古稱趙州,此橋名安濟橋,又稱趙州橋,是隋代石匠李春所造。橋為單孔,是我國現存最古老最大的單孔弧券橋。全橋長50.82米,寬9.6米,由28道獨立石拱縱向並列砌築。4個特點,1,歷史悠久 現已有1300多年了 2,雄偉 不用說了 3,堅固 是橋的特點決定的,平時水從...