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為什麽李春把趙州橋設計成壹座拱橋?

1)采用圓拱形式,改變了我國石橋多為半圓形的傳統。中國古代的石橋多為半圓形,美觀完整,但也有兩個缺點:壹是交通不便,半圓拱更適合跨度較小的橋,而半圓拱用於跨度較大的橋,會使拱頂非常高,造成橋的坡高而陡,車輛、馬匹過橋非常不方便。二是施工不利。半圓拱石砌築用的腳手架會很高,增加了施工的風險。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。趙州橋主洞的凈跨度是37。O2米,而拱高只有7.25米,拱高跨比約為1:5,從而達到橋面低、跨度大的雙重目的,橋面過渡平順,交通和行人非常繁忙。

(2)采用開肩。這是李春對拱肩進行的重大改進,將以往橋梁建設中使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距為3.8米,另壹個拱的凈距為2.8米。這種大拱小拱的開肩拱技術性能優良,可以首先增加泄洪能力。減少汛期水量增加帶來的洪水對橋梁的影響。古代* *河水勢比較大,對橋梁的泄洪能力是壹個考驗。根據計算,四個小拱門可以分擔壹部分洪水。根據計算,四個小拱可增加水域面積約16%,大大降低了洪水對橋梁的影響,提高了橋梁的安全性。其次,開肩拱與實肩拱相比,可節省大量土石方材料,減輕橋身重量。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。第三,四個小拱均衡對稱,大拱小拱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,符合結構力學理論,開肩拱結構使橋梁在承重時處於有利位置。

(3)單孔。在中國古代傳統的建造方法中,長橋往往采用多孔形式,這樣每孔跨度小,坡度平緩,易於建造。但多孔橋也有缺點,如橋墩多,不利於船只航行,阻礙泄洪;橋墩長期受到水的沖擊和侵蝕,久而久之很容易坍塌。因此,在設計這座橋時,李春采用了單孔大跨度的形式,在河中間沒有橋墩,使得石拱的跨度長達37米。這是中國橋梁史上前所未有的創舉。