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中国古桥体系划分

发布于:2022-08-16 16:37:16 来自:园林景观/园林景观素材 [复制转发]

一、按结构形式分类



01

梁桥


是一种长条形构件一般是水平的主要承受竖向的荷载它是跨越河谷等天然或人工障碍的一种主要形式。将石梁或木梁架设在沟谷两岸便成梁桥


梁桥,又称平桥、跨空梁桥,是以桥墩做水平距离承托,架梁并平铺桥面的桥。梁桥的构造最简单其产生的时间也最早。山中的天然石梁桥水中石梁有的还是天生堤梁式石桥。


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古代梁桥体系划分图


02

拱桥


拱桥是在墩台之间以弧形构件来作承重结构在竖向荷载作用下拱主要承受的是压力”,拱脚处产生横向推力而拱结构内部则基本上产生轴向压力可用抗拉强度较差而抗压强度良好的材料如石头、砖等来建造。


拱桥有石拱、砖拱和木拱之分,其中砖拱桥极少见,只在庙宇或园林里偶见使用。一般常见的是石拱桥,它有单拱、双拱、多拱之分,拱的多少视河的宽度来定。一般正中的拱要特别高大,两边的拱略小。依拱的形状,又有五边、半圆、尖拱、坦拱等之分。桥面一般铺石板,桥边做石栏杆。


对于拱桥的体系研究可从材料、拱圈形式、拱圈排列、墩台形式来划分


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古代拱桥体系划分图


1)按拱圈形式分类


中国石拱桥的券形种类繁多有半圆、马蹄、折边、圆弧、锅底、蛋圆、椭圆及抛物拱圈等。


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折边形拱


由于圆曲线拱的拱石加工困难放样要求非常准确古代及近代的石匠发明了用若干直线的石料砌筑桥梁简称折边桥。由于折边拱的拱轴线与压力线并不重合且在某种程度上为几何可变体系因此工匠们一般在拱的跨中部分及两侧采取压重和护拱的方式。目前这种桥型仅见于浙江绍兴有三、五、七折边形式如绍兴广宁桥、谢公桥等。


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绍兴广宁桥七折边)   绍兴拜王桥五折边)  绍兴兰溪桥三折边

折边拱桥

半圆拱


半圆拱是最普遍采用的拱圈如浙江杭州西湖苏堤六桥。国内最大跨的半圆拱桥桥跨约为20m左右因为拱跨增加矢高随之增高除非地形合适否则如江南平原一带上下桥特别困难。


马蹄拱


马蹄拱拱圈明显大于半圆拱拱心夹角一般约在200度左右绍兴的三孔马蹄拱桥在国内少见如径口大桥、接渡桥。


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绍兴接渡桥                绍兴径口大桥

 三孔马蹄拱桥

圆弧拱


圆弧拱取圆弧上小于半圆的弧段即拱心夹角小于180度。这是折边桥之后的一个发展。近代以矢跨比来说明拱的高扁程度矢跨比越小拱形越扁拱的推力越大对基础的要求越高。赵州桥建于隋代(公元581-681年),是我国著名的圆弧拱由此可见我国的圆弧拱的建造年代可追溯到隋朝。


尖形拱


锅底券又可称为尖形拱实际为二点圆拱即左右拱心偏离一小段距离。中国很多石拱桥粗看是半圆其实有些是微尖的锅底券。由于拱顶较高一般多出现于园林中供行人游走欣赏之用。


在尖拱的尖部加一小段圆弧就成为了蛋形拱最著名的为北京颐和园的玉带桥俗称驼背桥。


图片北京玉带桥蛋形拱)               建水双龙桥(尖形拱)

尖形拱桥


抛物线拱


抛物线是竖向均布荷载作用下拱圈的合理拱轴线。对于结构自重密集度比较接近均布的拱桥往往采用这种类型。


用近代力学分析可知实腹式拱桥的荷载密集度从拱顶向拱脚均匀增加这种荷载的拱圈压力线为悬链线。浙江绍兴的迎仙桥、玉成桥就是典型的悬链线拱桥。


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绍兴玉桥           绍兴迎仙桥

悬链线拱桥


2)按拱圈的砌筑方法分


在我国古代石拱桥的砌筑方法有很多主要有并列砌筑和横联砌筑及派生出的其他形式


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石拱桥拱圈排列形式

并列砌筑


并列拱圈由多列独立拱圈并列而成本身之间没有联系多采用拱上勾石凹凸卯榫)或腰铁等措施来牢固各独立拱圈。它的优点是石块制造要求低安装时简单但是横向联系比较薄弱拱圈易松动外倾施工难度也较大。现存著名的赵州桥即为并列拱圈形式。


横联砌筑


古代人民在考虑提高拱体整体性能的要求下摸索出另一种砌筑形式----横联砌筑它是将券石在横向交错砌筑石端不用卯榫能在横向间产生压实联合的作用。这种方法在古代最流行之后派生出镶边、框式及镶框组合的横联砌筑形式。镶边横联拱如北京颐和园玉带桥框式横联拱如北京卢沟桥都是保存下来的著名石拱桥。当券石的横向尺寸小于顺拱轴向时称分节并列式横联一般在南方石拱桥中居多。


03

索桥


也称吊桥、绳桥、悬索桥等,是用竹索或藤索、铁索等为骨干相拼悬吊起的大桥。多建于水流急不易做桥墩的陡岸险谷,主要见于西南地区。其做法是在两岸建屋,屋内各设系绳的立柱和绞绳的转柱,然后以粗绳索若干根平铺系紧,再在绳索上横铺木板,有的在两侧还加一至两根绳索作为扶栏。


中国古式索桥的种类甚多以材料分有藤、竹、铁以结构形式分有单索、双索、多索等以行走部位分有溜索、走于索上、走于索围中、走于索上桥面等


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古代索桥体系划分图


现今存在最多的就是多索铁索桥总体形式分为多索平铺式索桥和多索非平铺式索桥两大类型。多索平铺式索桥是最典型的类索桥其基本形式一般是并列数根承缆索上铺木板或交缠葛、藤之类的东西成为平面桥面简易的索桥没有扶栏索比较完备的索桥两旁用巨索约身如栏楣”


按承载方式可将平铺式索桥分为底索承载式和悬索承载式。底索承载式主要以底索为索桥的主要承载构件无高悬索最多仅用扶栏索连续牵挂底索附带一定承载力的作用。


悬索承载式又分为挂系悬吊式和织机悬吊式。挂系悬吊式主要以高悬在底索上的悬索作为主要承载构件织机悬吊式主要以底索上的高绷似织式的索作为主要承载构件底索都是作为行走之用。如现今的北鞘阳大桥、汉源大渡河太桥、灵关铁眼杆桥都是这类型索桥。现代悬索桥就是从古代的悬索承载式索桥发展而来对促进现代交通行业的进步有很大的意义。


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悬索承载式示意

04

浮桥


浮桥是连接可浮体在江河之上以解决两岸交通的一种特殊桥梁形式。浮桥的修建比较简单不需要架设桥墩没有困难的水下作业只需采用联舟、系索、锚的方法在浮体上铺筑桥面使车马行人安全通行。所有能浮起的东西如竹、木、苇、草、皮革都能作造舟桥之用因此舟桥可以在其他类型桥梁损坏时作为临时措施架设。在古代人们在传统的建桥技术解决不了的地方架设浮桥如长江、黄河水面宽广在古代只能修建舟桥。


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浮桥



二、按材料分类


古桥按建筑材料可以分为木、石、砖、竹、藤、铁、盐、冰桥等。


木桥:是最早的桥梁形式,我国秦汉以前的桥几乎都是木桥。但因木材质松易腐以及受材料强度和长度支配等,不仅不易在河面较宽的河流上架设桥梁,而且也难以造出牢固耐久的桥梁来,因此,南北朝始遂为木石混合或石构桥梁所取代。


石桥和砖桥:一般指桥面结构是用石或砖料来做的桥,纯砖构造的桥极少,一般是砖木或砖石混合构建,而石桥较多。春秋战国之际便出现了石墩木梁桥,西汉发展为石柱式石梁桥,东汉则出现了单跨石拱桥,隋代创造出世界上第一座敞肩式单孔弧形石拱桥,唐代造出了船形墩多孔石梁桥。宋代是石桥蓬勃发展的时期,创造出泉州洛阳桥和平安桥那样的长达数里横跨江海交汇处的石梁桥,以及北京卢沟桥和苏州宝带桥等大型石拱桥。


竹桥和藤桥:主要见于南方,一般只用于河面较狭的河流上,或作为临时性架渡之用。


铁桥:在古代包括铁索桥和铁柱桥两种。前者属于索桥类,较多见,约在唐代便出现;后者属于梁桥类,实为木铁混合桥,极少见。


盐桥和冰桥:主要见于特殊的自然环境中。前者主要见于青海盐湖地区,后者主要见于北方寒冷地区


参考:《古桥结构体系及石拱桥的分析、检查评估与保护》--李秋萍,及部分网络内容。如有侵权请联系删除。


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