古代桥梁建筑的特点之我见
2015-08-04王新秋徐浩森郭怡萱
王新秋 徐浩森 郭怡萱
摘要:我国古代桥梁建筑各具特点,建筑技术一直领先于其他各国,建筑工艺非常精巧,主要特点表现为,取材经济实用,跨径恰到好处,基础工程因地制宜,施工方法巧夺天工,拱桥设计精美绝伦,理念开拓创新。
关键词:古代桥梁;建筑;特点
1引言
中国地域广阔,水域面积较大。为了达到天堑变通途,我国的桥梁建设者修建了各种桥梁。在距现在三千年的远古周文王时期,在渭河修建了大型的浮桥。在春秋战国时期,拱桥出现了。纵观我国的桥梁历史,有铁桥、竹桥、藤桥、砖桥、石桥、木桥,还有冰桥、苇桥、土桥。综合这些桥梁,都具有各自的特点。
2古代桥梁建筑的特点
古代桥梁建筑的特点主要有六个方面:取材经济实用,跨径恰到好处,基础工程因地制宜,施工方法巧夺天工,拱桥设计精美绝伦,理念开拓创新。
2.1取材经济实用
在古代,根据我国各地的桥梁建材特点,考虑各地的建材的力学特点,使各地建材的承载力得到了充分发挥。例如,根据江南一带盛产竹藤,修建了著名的安澜竹索桥,共8个孔,长度340m,宽度3m,高度13m. 跨径最大为61m. 竹索桥的特点是充分利用竹索、藤网耐拉不能受压的性能,架起高空吊桥。
自然石块是较好的桥梁建筑材料,具有耐久性和抗压性。例如福建漳州的虎渡桥,建成于宋朝嘉熙四年,最大的石材桥梁长度23.7m,宽度1.7m,高度1.9m.重量为207吨。这种石梁的应拉力近似于花岗石的极限应拉力。这种石梁桥的特点是结构坚固耐用,造型美观。
位于河北省赵县的安济桥,是一座石拱桥,这座石拱桥闻名中外。这座石拱桥净跨度37.02m,宽度9m,高度7.23m.在拱圈两肩部,都建有距离不同的腹拱。腹拱的作用能减轻桥的重量,又能排洪。石拱桥雕刻艺术精美,雕刻有狮象龙兽,微妙微翘。
2.2跨径恰到好处
中国古代的桥梁跨径,能够根据使用材料的不同,使各种建材的跨径恰到好处。各种建材的最大跨径分别为:
伸臂木梁:33m 铁梁:3-4m
三边形石梁:14m 竹梁:6-8m
石板:5-6m 石梁:23.7m
木板:4m 木梁:9-10m
福建省漳州的虎渡桥,最大石梁跨径长23.7m,拉应力已经达到极限。为了使跨径增大,有的石梁采用石墩层层挑出的方法。有的木梁采用设置托木的方法。在一九八0年,四川西北地区,发现了固端木梁,为了增加拉应力,用树木搭建人行桥,称“弓弓桥”。两岸伸出6-8m的梁木,一直伸出河心,用另一根梁木连接,伸出河心。伸臂梁向下弯曲,连接梁向上弯曲,形成弓型桥梁,称为“弓弓桥”。
2.3基础工程因地制宜
中国古代建筑桥梁基础工程都能做到因地制宜,在桥梁的桥台建筑,桥墩建筑已有较高的技术水平。例如河北赵县的安济桥,就建筑在亚粘土地基上。根据近代力学理论进行计算,该桥的抗滑能力和承载能力和允许范围接近。一直使用到解放初,载重汽车还能通行。
在唐代,使用木制斜桩进行建桥。例如扬州的木桩木梁桥,长度34m,宽度7m,最大跨径8m。共五根木桩,中间的垂直,两侧的向中间倾斜。就是利用木制斜桩进行建桥。
2.4施工方法巧夺天工
中国古代建桥,施工条件艰苦,要想建筑较高水平的桥梁,施工方法是比较独特的。例如福建泉州的万安桥,石梁每根重量为7-8吨,在古代还没有大型起重机的情况下,怎么运往施工地点。当时巧匠们利用潮水的涨落,把较重的石梁运达桥墩。施工方法可谓巧夺天工。
2.5拱桥设计精美绝伦
中国的拱桥设计,形式多样,造型精美,无与伦比。例如赵县的安济桥,北京的卢沟桥,颐和园的玉带桥。拱桥设计都非常出名。拱桥的拱形分为:尖拱形、抛物线、多边形、多心圆、椭圆、蛋圆、圆弧等。按拱的材料可分为:砖石混合拱、砖拱、竹拱、木拱、石拱。
2.6理念开拓创新
中国古代桥梁建设,一直处于领先地位。这与桥梁建设者的思想理念是分不开的,他们一直在开拓创新,一直在不断总结,一直在发展完善,使得桥梁技术不断发展,不断提高。例如桥墩的型式,就有七百多种,经过几次改造,由上大下小,改为垂直,再改为上小下大,还有马鞍形和马蹄形。对桥墩的平面形式,由矩形桥墩或方形桥墩,改为双边尖形船形桥墩或单边尖形船形桥墩。到后来又改为迎水面有分水尖。例如北京卢沟桥的桥墩。
我国古代的能工巧匠创造了梁舟结合可开闭桥形、筏形基础、浮运架设石梁、柔性桥墩和主支桥墩、敞肩石拱桥,推动了桥梁的进一步发展,为桥梁的不断更新奠定了基础。桥梁技术的发展,与计算机技术、数学力学技术、施工技术、工业水平的发展是分不开的。当建筑材料为木、砖、石、土时,这些建材能够承受重压,所以桥梁结构设计比较简单。当钢结构开始使用时,桥梁结构的跨度由几米,几十米,超越到几千米。随着钢筋混凝土的使用,桥梁建筑得到了进一步发展,实现了二次飞跃。这些都与桥梁建设者的理念开拓创新密切相关。
3结束语
我国是桥梁发展最早的国家,桥梁建筑技术处于领先地位。著名的桥梁有赵县的安济桥,北京的卢沟桥,颐和园的玉带桥,福建泉州的万安桥,纵观我国的桥梁历史,有铁桥、竹桥、藤桥、砖桥、石桥、木桥,还有冰桥、苇桥、土桥,这些桥梁都是我国桥梁建造者的智慧结晶,具有各自的建筑特点。
参考文献
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