主题：[分享]现今赵州桥

    赵州桥，又名安济桥，位于河北省赵县城南五里的洨河上，又名赵州桥、大石桥，设计者是隋代杰出的工匠李春，建造于大业六年(610年)。安济桥是目前世界最古老的现存完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。1991年10月24日，赵州桥被评为国际土木工程里程碑。

 

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赵州桥 - 简介

    赵州桥位于河北石家庄赵县，建于公元605年，由著名的匠师李春设计和建造，距今已有1400年的历史，是当今世界上现存最早和保存最完整的石拱桥。赵州桥，又名安济桥，位于河北赵县的洨河（xiao he）上，长50.82米，跨径37.02米，高7.23米，于1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位，并与1999年被列为省级爱国主义教育基地。

 

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    赵州桥建于隋代开皇十五年至大业元年，由匠师李春监造，距今已有1400年的历史了。该桥结构坚固，雄伟壮观。全长64.4米，拱顶宽9米。大桥的设计完全合乎科学原理，施工技术堪称巧妙绝伦。唐代中书令（宰相）张嘉贞在《赵州大石桥铭》中说它“制造奇特，人不知其所为”。

 

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    从整体来看，是一座单拱桥。拱长达37.02米，在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形，而像一张弓，桥面平坦宽阔，成为“坦拱”，兼顾了水陆交通，方便了车马运行。这一石拱是由28道拱圈纵向并列砌成，每道拱圈可独立站稳，自成一体，既便于施工，又便于单独修补。这样大跨度的坦拱，对桥台水平推力很大，建造难度高。而桥台却是既浅又小的普通矩形，厚度仅1.549米，由五层排石垒成。其地基是承载力较小的亚黏土。在这样的地基上，用这样小的桥台，建这样大跨度的石拱桥，在世界上是罕见的。

 

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赵州桥 - 结构

    赵州桥主拱由28道相互独立的拱券并列而成。建桥时先砌中间的，再砌两边的。每道拱券宽约35厘米，每石长度不同，自70厘米至于109厘米不等，各块条石之间用二个“腰铁”相连。每条拱券坏了可单独修理。因外侧的拱券易风化损坏，明代时桥西侧的5道拱券塌落，在明清时重修（没有修复记录，可明显看出与中间的石料不同），1955年对东侧塌落的5道拱券进行了重修。中间18道拱券还是隋代建筑的。

 

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特点

l、低拱脚：拱脚在河床下仅半米左右；

2、浅桥基：桥基底面在拱脚下1.7米左右；

3、短桥台：由上至下，用逐渐略有加厚的石条砌成5米长、6.7米宽、9.6米高的桥台。这是一个既经济又简单实用的桥台。

 

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赵州桥 - 创新设计

圆弧拱形式设计

    采用圆弧拱形式，改变了中国大石桥多为半圆形拱的传统。中国古代石桥拱形大多为半圆形，这种形式比较优美、完整，但也存在两方面的缺陷：一是交通不便，半圆形桥拱用于跨度比较小的桥梁比较合适，而大跨度的桥梁选用半圆 形拱，就会使拱顶很高，造成桥高坡陡、车马行人过桥非常不便。二是施工不利，半圆形拱石砌石用的脚手架就会很高，增加施工的危险性。为此，李春和工匠们一起创造性地采用了圆弧拱形式，使石拱高度大大降低。赵州桥的主孔净跨度为37.02米，而拱高只有7.25米，拱高和跨度之比为1：5左右，这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的，桥面过渡平稳，车辆行人非常方便，而且还具有用料省、施工方便等优点。当然圆弧形拱对两端桥基的推力相应增大，需要对桥基的施工提出更高的要求。

 

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采用敝肩

    这是李春对拱肩进行的重大改进，把以往桥梁建筑中采用的实肩拱改为敝肩拱，即在大拱两端各设两个小拱，靠近大拱脚的小拱净跨为3．8米，另一拱的净跨为2.8米。这种大拱加小拱的敝肩拱具有优异的技术性能，首先，可以增加泄洪能力，减轻洪水季节由于水量增加而产生的洪水对桥的冲击力。古代佼河每逢汛期，水势较大，对桥的泄洪能力是个考验，四个小拱就可以分担部分洪流。据计算四个小拱可增加过水面积16%左右，大大降低洪水对大桥的影响，提高大桥的安全性。

    其次，敝肩拱比实肩拱可节省大量土石材料，减轻桥身的自重。据计算四个小拱可以节省石料26立方米，减轻自身重量700吨，从而减少桥身对桥台和桥基的垂直压力和水平推力，增加桥梁的稳固。第三、增加了造型的优美，四个小拱均衡对称，大拱与小拱构成一幅完整的图画，显得更加轻巧秀丽，体现建筑和艺术的完整统一。第四、符合结构力学理论，敝肩拱式结构在承载时使桥梁处于有利的状况，可减少主拱圈的变形，提高了桥梁的承载力和稳定性。

 

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单孔

    中国古代的传统建筑方法，一般比较长的桥梁往往采用多孔形式，这样每孔的跨度小、坡度平缓，便于修建。但是多孔桥也有缺点，如桥墩多，既不利于舟船航行，也妨碍洪水宣泄；桥墩长期受水流冲击、侵蚀，天长日久容易塌毁。因此，李春在设计大桥的时候，采取了单孔长跨的形式，河心不立桥墩，使石拱跨径长达37米之多。这是中国桥梁史上的空前创举。

 

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赵州桥 - 建筑原理

    一）桥址选择比较合理，使桥基稳固牢靠。李春根据自己多年丰富的实践经验，经过严格周密勘查、比较，选择了佼河两岸较为平直的地方建桥。这里的地层是由河水冲积而成，地层表面是久经水流冲涮的粗砂层，以下是细石、粗石、细砂和粘土层。根据现代测算，这里的地层每平方厘米能够承受4.5到6.6公斤的压力，而赵州桥对地面的压力为每平方厘米5—6公斤，能够满足大桥的要求。选定桥址后在上面建造地基和桥台。自建桥到现在，桥基仅下沉了5厘米，说明这里的地层非常适合于建桥。

 

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