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中國古代的拱橋是怎麽建造的?

因為古代如何建造拱橋,沒有具體的建築設計記載,所以要根據古代實際的科技水平和生產力水平來推測建造壹座古拱橋。

(1)拱橋的結構形式和受力特點。

在豎向荷載作用下,在拱軸線合理的條件下,拱作為受力構件,應盡量避開主支座的軸力和彎矩,以充分發揮拱肋截面作為軸向受力構件的特點,高效利用構件截面。現在我們知道了拱是軸向受力構件,那麽在拱的末端,也就是拱腳,就產生了X力和Y力。因此,拱橋要解決的關鍵受力問題是拱肋本身和拱腳基礎在水平力和豎向力作用下的強度,而拱橋更多體現在水平力上,即拱橋最終應該是推力結構。

(2)中國古代拱橋的結構和建築思想。

我國古代拱橋多為下承式拱橋,即橋面體系和轉換結構在拱圈之上,即所謂的建築拱,即所謂的下承式拱。橋面直接承受荷載,然後傳到拱圈下面,最後傳到拱腳。

首先,拱肋是受壓構件的壹種,古代的材料主要是木頭和石頭(我將主要討論石拱橋和木拱橋)。石頭是很好的砌築材料,類似於現在的混凝土,受壓構件選擇好的砌築材料,說明了古人在選材上的這個環節。

然後,關於提到的拱軸弧度,我也想說明壹下,拱軸的選擇在今天主要取決於圓弧、二次拋物線、高次曲線、懸鏈線等等。有壹個關鍵的問題,裏面提到了為什麽古代拱肋軸線的弧度大,因為弧度和拱肋效應,也就是受壓的特性可以體現出來。

最後是粉底的選擇。眾所周知,趙州橋的基礎很好,這裏涉及的問題不是所謂的拱橋單側。所謂駁船沖刷和基礎沈降對趙州橋有很好的控制作用,而基礎作為拱橋的生命線是極其關鍵的。

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