石拱桥的基本分类

如题所述

1.按拱圈受力分:推力式拱桥、无推力式拱桥。
2.按拱圈(肋)结构的材料分:石拱桥、拱桥.
3.按拱圈(肋)结构的静力图式分:无铰拱、双铰拱、三铰拱。前两者属超静定结构,后者为静定结构。无铰拱的拱圈两端固结于桥台(墩),结构最为刚劲,变形小,比有铰拱经济,但桥台位移、温度变化或混凝土收缩等因素对拱的受力会产生不利影响,因而修建无铰拱桥要求有坚实的地基基础。双铰拱是在拱圈两端设置可转动的铰支承,铰可允许拱圈在两端有少量转动的可能。结构虽不如无铰拱刚劲,但可减弱桥台位移等因素的不利影响。三铰拱则是在双铰拱顶再增设一铰,结构的刚度更差些,但可避免各种因素对拱圈受力的不利影响。 赵州桥,又名安济桥,也叫大石拱桥,坐落在河北省赵县城南五里的洨河上。它不仅是中国第一座石拱桥,也是当今世界上第一座石拱桥。唐代文人赞美桥如“初月出云,长虹饮涧”。这座桥建于隋朝公元605年至618年,由一名普通的石匠李春所建,距今已有1350多年的历史。在漫长的岁月中,虽然经过无数次洪水冲击、风吹雨打、冰雪风霜的侵蚀和8次地震的考验,却安然无恙,巍然挺立在清水河上。
李春设计的赵州桥,桥身长50.82米,宽9.60米,大拱的净跨度长37.37米,拱高7.23米。他考虑,为使桥面坡度小,将桥高与跨度呈1:5的比例,这样既便于行人来往,也便于车辆通行;拱顶高,又便于桥下行船。他又在大拱的两肩上,各做两个小拱,使得整个桥型显得格外均衡、对称,既便于雨季泄洪,又节省了建筑材料。其结构雄伟壮丽、奇巧多姿、布局合理,多为后人所效仿。李春设计的桥面坦直,共分三股,中间走车马,两旁走行人,不仅可使秩序井然,且又能防止交通事故的发生。可见,在1300多年前,在技术十分落后的情况下,一个普通石匠李春有这样高超的技术,实为难能可贵。
李春选用的石料和石料砌法技艺与众不同。他采用长方形石料,每块重约一吨,在1350多年前的隋朝,李春在没有起重机和吊车的情况下,运这么重的大石头是何等的艰辛。这充分显示了中国古代汉族劳动人民的伟大智慧。可见李春付出了多大的心血和代价!
李春带领其他工匠,将石料各面部凿有细密的斜纹,使石块相互咬合扣紧。全桥由28道独立的石拱纵向并列组成。他想,这样可以使每道石拱圈各自独立负荷载重,又便利于修缮。为了加强各拱圈的连接,他又采用9道铁梁贯于拱背之上,接着用腰铁嵌入拱石之间,使桥能“奇巧固护,用于天下”。
最后,李春又组织能工巧匠,在桥面的两侧石栏杆上,刻有许多精美的古典雕刻艺术,图案细腻,刀法苍劲有力,雕刻灵变,各种鸟兽龙腾虎跃,欲飞若动,形象逼真,堪称隋唐时代雕刻艺术的佳作。这种拱上加拱“敞肩拱”的新式桥型,这样的布局,采用这样的巨形跨度,构成这样的优美的造型,是李春在世界上的首创。在欧洲,14世纪才出现法国泰克河上的赛雷桥,但是,比中国赵州桥晚了700多年,并且早已被洪水毁坏无存。所以,李春造的赵州桥是全世界桥梁建筑史上唯一尚存的时间最长的一座,在世界占有重要地位,是相当有价值的。这是中国人民的骄傲和自豪。
这座历史悠久、结构奇特、造型美观、居世榜首的赵州桥,凝聚了李春的汗水和心血。李春成为中国、乃至世界建筑史上第一位桥梁专家。
但是,关于李春的生平事迹却没有留下更多的记载。就连隋朝之后的唐朝人,也只有制造奇特赵州桥的人是隋匠李春等数语记载。在赵州桥建成100年以后的唐朝开元13年(公元726年)中书令张士贞在《安济桥铭》中简略提到:赵州清水河石桥,隋匠李春之迹也,制造奇特,人不知其所为。这说明,在封建社会里,劳动人民的创造发明,不知有多少被埋没了。
特别值得提出的是赵州桥的基础非常坚固。1350年来,两边桥基下沉水平只差5厘米,这说明李春桥址选择科学合理。赵州桥桥基,是建筑在清水河河床的白粗沙层上,既没有打桩,也没有其他石料,桥台仅用五层石料砌成,桥基很牢,结构简单。在1350年前,李春就敢用这样天然地基来承担大桥的全部重量,可见李春对工程学、力学、建筑学、水文、地质等都有深刻的理解。李春有这么多科学知识,无疑是他从劳动实践中获得和积累的。
赵州桥显示了中国古代汉族劳动人民的伟大智慧,李春的名字也永垂史册。 跨度最大的铁路石拱桥——“一线天”桥
在四川省境内的大渡河畔,有一条古老凉山分裂成的长达几里的大裂缝,名叫老昌沟。沟的两边平行相峙,山壁陡峭,直插云天,沟深达200余米,宽仅50余米,沟里云飘雾绕,从沟底仰望天空,好像一条蓝色的绳索悬在空中,人称“一线天”。1964年修建成昆铁路时,桥梁建设者们在这里修建了一座中国跨度最大的铁路石拱桥。
1965年,西南铁路建设工程指挥部在制订成昆线铺轨进度计划时发现,倘若集中采用预制的梁部结构,仅架桥时间就需一年多,于是决定把一些梁桥改为石拱桥,以缩短架梁的工期和减少水泥长途运输,达到提前通车的目的。本桥就是由简支梁桥改为石拱桥中的一座.
一线天石拱桥位于成昆线北段,在关村坝和长河坝之间,跨越大渡河支流老昌沟。桥址地质,沟底为冲积漂石土、卵石土、夹砾石土、粉粗砂,总厚度达25米以上;两侧沟壁为震旦系灰岩,岩层局部形成平缓褶曲,节理发育,石质坚硬。
本桥孔跨54米,是我国跨度最大的空腹式铁路石拱桥,全长63.14米,具有民族传统的建筑结构形式。全桥总圬工量l600多立方米,各类拱石计4930块。拱石从乌斯河至毛头马一带沿大渡河采集的花岗片麻岩加工而成,与附近山石浑然一体,显得格外壮观。
石拱桥位于直线3%o纵坡上,主拱圈应力按固端无铰拱原理计算,主拱跨度54米,矢高13.5米,拱宽4米,拱顶厚1.6米,拱脚厚2.815米,拱轴线用倒悬链线。拱上结构选用等截面悬链线小拱,每端布置小拱三孔,跨度5米,矢跨比1:2,拱厚为0.5米,外观较为协调。外小拱一端伸入隧道内支承于岩石地基上,一端支承在主拱圈的支承墩上。为了使拱上结构与两岸岩层隔开,起伸缩缝的作用,中间一跨用三铰拱,内外两跨用无铰拱。主拱圈于1966年7月开始砌筑,同年10月建成,历时99天,施工较为快速。全桥共使用45615工天,平均每成桥一米用722.4工天。
绍兴桥梁量多面广,据1993年底统计全市有桥10610座,誉为“万桥市”。在这众多桥梁中,古桥占有很大比例,是国内保存古桥品类、数量最多的地区之一,自适应于小江小河的木梁桥、木拱桥,到适应于大江大河的浮桥继而发展到石梁桥、三边形桥、五边形桥、七边形桥、半圆形石拱桥、马蹄形石拱桥、椭圆形石拱桥及至跨入当今世界先进拱圈结构的准悬链线拱桥,构成了一个极完整的古桥系列,成为中国古代桥梁发展,演化的一个缩影,被称为中国的“古桥博物馆”。
在全市现存的604座古桥中石拱桥(包括多折边拱、半圆拱、马蹄形拱、椭圆拱、准悬链线拱)241座

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