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趙州橋設計的創新設計是什麽?有詳細介紹嗎?

趙州橋的創新設計:

弧形設計

趙州橋的拱適用於跨度較小的橋梁,而半圓拱用於跨度較大的橋梁,會使拱頂非常高,造成橋梁的邊坡又高又陡,行人和馬匹過橋非常不方便。

二是施工不利,半圓拱石的腳手架會很高,增加施工風險。因此,李春和工匠們創造性地采用了圓拱的形式,大大降低了石拱的高度。

趙州橋主跨37.02m,但拱高只有7.23m,拱高與跨度之比約為1: 5。這樣就達到了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平順,車輛和行人都很方便,還具有節省材料、施工方便的優點。

當然,兩端圓拱對橋基的推力也相應增大,這對橋基的施工提出了更高的要求。

敞肩的

這是李春對拱肩的重大改進。過去建橋用的實肩拱改為開肩拱,即在大拱兩端設置兩個小拱,靠近大拱腳的小拱凈跨度為3.8米,另壹個拱的凈跨度為2.8米。

這種大拱小拱的開肩拱具有優良的技術性能。首先可以增加泄洪能力,減少拱汛期水量增加帶來的洪水對橋梁的影響。在古代,蛟河在汛期水勢較大,對橋梁的泄洪能力是壹個考驗。四個小拱門可以分擔部分洪水。根據計算,四個小區域將增加16%左右的溢流面積,大大降低洪水對橋梁的影響,提高橋梁的安全性。

其次,與實肩拱相比,開肩拱可以節省大量土石方材料,減輕橋梁自重。據計算,四個小拱可節省石料26立方米,減輕自重700噸,從而減少橋臺和橋基對橋體的豎向壓力和水平推力,增加橋梁的穩定性。第三,增加了造型的美感。四個小拱架均衡對稱,大拱架和小拱架構成壹幅完整的畫面,更加輕盈美觀,體現了建築與藝術的完全統壹。第四,根據結構力學理論,開肩拱架結構使橋梁在承載時處於有利狀態,可以減少主拱圈的變形,提高橋梁的承載能力和穩定性。

單孔

在中國古代傳統的建築方式中,壹般長橋往往采用多孔形式,這樣每個孔的跨度小,坡度平緩,便於施工。但多孔橋也有缺點,如橋墩多,不利於船艇航行,也阻礙泄洪;橋墩長期受到水流的沖擊和侵蝕,久而久之很容易坍塌。

因此,當李春設計這座橋時,他采用了單孔大跨度的形式。河中央沒有橋墩,使得石拱橋跨度長達37米。這是中國橋梁史上前所未有的創舉。

以上僅供參考。

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