中国古代经典桥梁
作者:陈小鹏
来源:《科学24小时》2017年第12期
从古至今,中国人修建了数以万计或奇巧或壮丽的桥梁。中国古代桥梁的建筑艺术世界闻名,多座桥梁已成世界桥梁史上的创举。目前对古桥的分类方法较多,本文根据桥梁结构的承载状况和杆件的受力性质,将中国古代桥梁分成5大类——索桥、梁桥、浮桥(浮动桥墩类)、拱桥和木拱廊桥(廊桥类)。
索桥
我国古代索桥中最具代表性的是泸定桥。泸定桥在四川省泸定县县城西,横跨大渡河,通称为大渡河铁索桥。此桥为铁索悬桥,净跨长度100米,宽2.8米,桥面距枯水位14.5米,全桥铁索共13根,9根铁索平行系于大渡河两岸,上平铺木板作为桥面,其余4根分别悬于左右作为桥栏扶手。泸定桥始建于1705年(清康熙四十四年)。1935年5月29日,中国工农红军长征途中曾在此取得飞夺泸定桥的重大胜利,这一胜利让泸定桥驰名中外。
泸定桥的上部结构是铁索(铁链条),铁索承受上部结构的全部荷载。其中底面的铁索上铺设桥面板,侧面铁索上安装栏杆,共同构成上部结构——桥面系统。铁索桥依靠拉力,使桥身不在重力作用下下落,其拉力在竖直方向上的分力与重力抵消,从而达到平衡状态。桥板与铁索间的受力情况如图2所示,G、T1、T2组成一个汇交力系,保持平衡。从图3所示的力三角形看,T1、T2远远大于G,所以建造铁索桥时要确保铁索有足够的强度和刚度。
除了铁索桥外,索桥还有竹索桥、藤索桥等,如四川安澜桥的“索”,就是用竹子劈成细丝拧成的,故称竹索桥。
梁桥
梁桥的代表是我国现存最长的石桥安平桥(图5),它位于福建晋江安海镇,享“天下无桥长此桥”之誉。因安海镇古称安平道,此桥由此得名;又因桥长约2.5千米(5华里),俗称五里桥。
安平橋始建于1138年(南宋绍兴八年),明清两代曾多次重修。桥面宽3~3.8米,桥墩共361个,用花岗岩条石横直交错叠砌而成,共有3种形式:长方形、单边船形、双边船形。其中单边船形一端成尖状,另一端为方形,设于较缓的港道地方;双边船形墩的两端成尖状,便于排水,设在水流较急而较宽的主要港道。
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