关于桥梁的知识和传说

概念

桥是架空的人造通道。它由上部结构和下部结构组成。上部结构包括桥身和桥面；下部结构包括桥墩、桥台和基础。它们高挂平躺，造型多样，有的古朴典雅；有的跨过山石溪流，山川添彩；有的位于市中心要道，造型巧妙；有些桥是多用途的，巧妙的。无论风吹雨打，无论酷暑寒冬，他们总是在默默无闻中，为广大的行人、车马，渡河飞向天津。建桥的主要目的是解决跨水或跨谷的交通，使车辆或行人在桥上行走畅通无阻。从其最早或最重要的功能来看，桥应该是指横跨水面的道路。所以，段玉裁解释“文解字”的注释是:“‘梁紫’字用木过水，今亦桥也。”说明桥的本义是指水上有树的通道，后来引申为悬崖上的“栈道”和亭台楼阁之间的“飞檐走壁”的形式。现代桥梁在城市交通中也起着重要的作用。在平地上起一座桥(立交桥)，连接东西南北，不仅有助于缓解交通拥堵，还会成为现代城市一道亮丽的风景。中国是桥梁的故乡，自古以来就有“桥之国”的美誉，这一美誉在隋代得到了发展。

特性

中国，山川众多，是一个大桥国。在古代，无论是造桥技术还是桥梁数量，都处于世界领先地位。千百年来，桥梁早已成为人们社会生活中不可或缺的一部分。但是，由于中国幅员辽阔，从南到北、从东到西，地理、气候、文化习俗和社会生产力发展水平都有很大差异。因此，基于自身的实际条件和需要，经过长时间的发展，他们创造了多种多样的桥梁形式，并逐渐形成了自己的特色。具体来说，它们具有以下特点:(1)地域性。中国幅员辽阔，是沟通南北和东西方的桥梁，受其自然地理和人文社会的影响，因地制宜，形成了自己相对独立的风格和特色。比如北方的中原和黄河流域，地势比较平坦，河流水域少，人们就靠骡马车或者手推车来运送物资。所以这里的桥多为关丹雄伟的石拱桥和石梁桥，以便船只从桥下通过；在西北和西南地区，由于山高谷陡，建造桥墩很困难。因此，藤条、竹缆、原木等山料常被用来建造绳索吊桥或伸臂木梁桥。岭南、福建、广东沿海盛产坚硬的花岗岩，所以石桥比比皆是。在云南少数民族地区，由于竹子丰富，独特的竹桥随处可见。从桥的风格来看，北方的桥和北方人一样粗犷朴实；南方的桥和南方人一样灵动轻巧。当然，这也与自然地理密切相关。比如北方的河流，由于水流的欺凌和山洪、冰凌的冲击，变化很大，所以桥必须又厚又稳；但南河水势比较平缓，容易通航，所以桥比较细长美观。(2)多样性。中国是文明古国，地大物博，山川秀美，南北地质地貌差异大，所以对桥梁建设的技术要求也很高。汉代前后，桥梁的四种基本桥型:梁式桥、浮桥、索桥、拱桥，都产生了。根据其建筑材料和结构形式的不同，这四种桥分别演变为:木桥、石桥、砖桥、竹桥、盐桥、冰桥、藤桥、铁桥、芦苇桥、石柱桥、石墩桥、洪水桥、悬臂桥、廊桥、风雨桥、竹桥、石桥、伸缩桥、斜拉桥、三桥。(3)多功能。中国古代工匠在造桥时，非常注重桥梁效益的最大化。他们不仅要考虑因地制宜，从实际出发，还要考虑尽可能让桥梁发挥多功能作用。比如江南的拱桥大多是两头平中间高，既在造型上产生弧线之美，又方便行船。在中国南方随处可见的廊桥，充分体现了一桥多用的特点。南方雨水多，日照强，建桥人就在桥上修建廊房，既给过往行人提供了躲避风雨的场所，又增加了桥梁的自重，防止桥梁被洪水冲走，保护木梁和铁索不受风雨腐蚀。特别是，许多这些廊桥也被用作市场，住宿和商业活动，因为人们习惯于匆忙。如广东潮安县的祥子桥，全长500多米，号称“一里长桥，一里城”，桥内有可开合的浮桥，方便航行；桥上建画廊屋，楼后做市场。这期间店铺鳞次栉比，从早到晚，熙熙攘攘，热闹非凡，让你闻不到咆哮的潮水和宽阔的江面。所以民间流传着“到了湘桥就问湘桥”的笑话。(4)公益性。自桥梁产生以来，它就作为一种民众共享的社会性而出现。中国的传统建筑一般都是私人的，只有桥梁(私家园林里的除外)，无论是官建还是私建，都是社会所有。因此，千百年来，爱桥护路成为一种良好的时尚，而“修桥铺路”则是一种造福大众的慈善行为，备受大众推崇。因此，修桥或造桥具有广泛的群众性。看史书记载，中国造桥大概有四种方式:一种是土木建筑，即由一家一姓独立建桥；二是筹集资金，报政府支持，共同建设。这种是最常见的，如著名的赵州桥和泉州洛阳桥，都是这样建成的。三是官主民修，由地方官主，士绅认捐，委派官员或商绅主持完成。这多半是一座大桥；第四，全部由政府资助。所以中国各地都有古桥，甚至更多的桥建在腹地。其数量之多、分布之广均居世界首位。

产生和发展

在人工桥梁出现之前，由于地壳运动或其他自然现象的影响，自然界中形成了许多天然的桥梁形式。如跨越瀑布的浙江天台山石梁桥、江西贵溪石拱桥(仙人桥)、河边自然倒下的树干形成的“独木桥”，或两岸藤蔓缠绕形成的天然“吊桥”等受这些自然桥梁的启发，人类在生存过程中不断模仿自然。最开始大概是用一块木头在河面上搭起一些木桥，或者在氏族聚落周围的壕沟上(桥最初之所以叫“梁”，可能是因为这种梁经过的缘故)，或者在一条窄浅的溪流中用石头垫起一块石头踏板稍稍露出水面，形成一座简易的“跳墩”石梁桥(原来的桥在园林中常被模仿，叫“亭部”)。这些“独木桥”和“跳墩桥”是人类建筑最原始的桥梁。后来随着社会生产力的发展，逐渐由低级向高级演变，再逐渐产生各种跨越空中的桥梁。中国的桥梁大致经历了四个发展阶段。第一阶段以西周和春秋时期为主，包括之前的历史时代，是古桥的创始时期。这时的桥梁除了原来的木桥和汀布桥之外，主要有梁式桥和浮桥两种形式。当时由于生产力水平落后，大多只能建在地势平坦、河道狭窄、水流平缓的地区，桥梁也只能是木梁桥，技术问题比较容易解决。另一方面，浮桥常用于水面宽阔、水流湍急的河流。第二阶段以秦汉为主，包括战国和三国，是古桥的创造和发展时期。秦汉是我国建筑史上一个耀眼的发展阶段。此时不仅发明了人工建筑材料的砖，还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构，为后来拱桥的出现创造了前提条件。战国时期铁器的出现也促进了石材在建筑中的多面利用，从而在原木梁桥的基础上为桥梁增加了石柱、石梁、石桥面等新的构件。不仅如此，它的重大意义还在于石拱桥应运而生。石拱桥的建立在中国古代桥梁建设史上起了划时代的作用，不仅具有实用性，而且具有经济性和美观性。石梁石拱桥的大发展不仅降低了桥梁的维护成本，延长了桥梁的使用寿命，而且提高了结构理论和施工技术的科学水平。所以秦汉时期建筑石料的使用和拱券技术的出现，其实是桥梁建筑史上的一次重大革命。所以根据一些文献和考古资料，大约到了东汉时期，梁桥、浮桥、索桥、拱桥这四种基本桥型都形成了。第三阶段以唐宋为主，晋南北朝、隋唐五代为辅，是古桥发展的鼎盛时期。隋唐相比秦汉国力更强，唐宋实现了长时间的安定团结。工商业、交通运输、科技水平非常发达，是当时世界上最先进的国家。东晋以后，由于大量汉族贵族南迁，经济中心从黄河流域转移到长江流域，使得东南水网地区经济大发展，经济技术的发展又反过来刺激了桥梁的大发展。因此，许多举世瞩目的桥梁都是在这个时候产生的，如赵州桥，这是由隋代石匠李春开创的敞肩石拱桥，虹桥，北宋弃兵发明的叠梁式木拱桥，泉州的万安桥，这是通过背诵创立的，广东潮州的湘子桥，这是南宋石梁桥和伸缩浮桥的结合。这些桥在世界桥梁史上非常有名，尤其是在赵州桥。七个世纪后，世界上其他国家也出现了类似的桥梁。纵观中国桥梁史，几乎所有的重大发明和成就，以及能争世界第一的桥梁，都是在这个时候产生的。第四个阶段是元朝、明朝、清朝，这是桥梁发展的饱和期，几乎没有大的创新和技术突破。此时的主要成果是对一些古桥进行了修复和改造，留下了许多桥梁建设的施工文件，为后人提供了大量的文字资料。此外，一些艰巨的工程，如万年大桥在程楠，江西，盘江大桥在贵州建成。与此同时，四川、云南等地修建了许多索桥，索桥的施工技术也有所提高。到了清末，也就是1881年，随着中国第一条铁路的开通，迎来了中国桥梁史上的又一次技术革命。

类型和形式

按主要材料分，木、石、砖、竹、藤、铁、盐、冰、纸桥是最早的桥梁形式，我国秦汉以前的桥梁几乎都是木桥。如最早的木桥、木柱梁桥。商周左右出现了舟桥，战国左右出现了排柱式木梁桥和舷外木梁桥。但由于木材本身的特性，如松散、易腐，以及受材料强度和长度的支配，不仅难以在河面宽阔的河流上建桥，也难以建造坚固耐用的桥梁。所以到了南北朝时期，取而代之的是木石混合的桥梁。石桥和砖桥。一般来说，桥面结构是由石头或砖制成的桥梁。纯砖造的桥很少见，一般都是砖造、木造或砖石造，石桥比较常见。春秋战国时期出现了石墩木梁跨桥，西汉进一步发展为石柱式石梁桥，东汉出现了单跨石拱桥。在隋朝，世界上第一座开肩单孔弧形石拱桥诞生了，而在唐朝，李昭德创造了一座多孔的石梁桥。宋代见证了大型石桥的蓬勃发展，创造了横跨江海交汇处数英里的石梁桥，如泉州的洛阳桥和平安桥，以及大型石拱桥，如北京的卢沟桥和苏州的宝带桥。竹桥和藤桥。主要分布在南方，尤其是西南部。一般只在江面较窄的河流上使用，或者作为临时渡。早期主要是索桥。南北朝时，竹斜拉桥被称为“芸香桥”。后来出现了竹索桥、竹浮桥、竹板桥。在古代，铁桥包括铁索桥和铁柱桥两种。前者属于索桥范畴，较为常见，出现于唐代。后者是梁式桥的一种，实际上是木铁混合桥，比较少见，江西就看到一个例子。盐桥和冰桥。主要存在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。纸桥出现在一些玩具中。根据结构和外观，有四种基本类型:梁桥、浮桥、索桥和拱桥。梁桥又称平桥和跨梁桥，它是由桥墩在水平距离上支撑，然后架设横梁，平铺桥面的桥梁。这是应用最广泛的桥梁，它比历史上其他桥梁出现的都早。它有木头、石头或木头和石头的混合物的形式。在先秦时期，所有的梁式桥都采用木柱作为桥墩，但这种木柱梁结构很早就显示出其弱点，不能适应形势的发展。所以取而代之的是石柱木梁桥，如秦汉时期修建的多跨长桥:魏桥、巴桥等。大约到了汉代，发明了桩基技术，于是出现了石墩，这表明由木头和石头组成的桥梁可以跨越更宽的河流，承受汹涌海浪的冲击。但由于石墩上的木梁不耐风雨侵蚀，所以在桥上修建了桥屋，以保护桥身。这种桥型(廊桥)多见于南方，但最早见于黄河流域。中小型石梁或石板桥，结构方便，材料耐用，维修省力，是最受百姓欢迎的桥型。特别是南宋以后，在福建泉州非常流行，并创造了许多石梁桥。如果梁式桥中间没有桥墩，则称为单跨梁式桥；如果水中有桥墩，使桥体形成两个洞，则称为双跨梁桥；如果有两个以上的桥墩，则称为多跨梁桥。浮桥又叫浮桥、浮船、浮桁，因其易于架设，常被用于军事，故又叫“战桥”——一座将数百艘木船(也有木筏或竹筏在水面上连横)用铁链并置在水面上，船上铺木板供人通行的桥。如果严格意义上的桥以跨越空中、有柱式桥墩为标志，那就不是完全意义上的桥。浮桥主要建在河面太宽，河面太深或者有波动的地方，一般的木柱、木桥是达不到的。浮桥两侧设置木桩、铁牛、铁山、石砖、石狮，系索。隋大业元年在洛水上修建的天津桥，是第一座用铁链连接船只的浮桥。目前我国南方地区，如江西、浙江、广西等地，仍普遍使用舟桥。浮桥的优点:一是施工快。清朝咸丰二年(公元1852年)，太平军围攻武昌，仅一夜之间就修建了两座横跨长江的浮桥。第二，成本低。明代邹首义在《秀峰林》中对石桥和浮桥做了一个比较:“如果用石梁桥，要一千块钱，如果用浮桥，要五百金，看你的需要。”第三，可以随意开合，拆装非常方便。缺点是载重量小，随波起伏，抗洪能力弱，经常需要及时拆除打理，管理复杂，船只、桥面、系泊缆的维修更换频繁，维护费用昂贵。因此，许多浮桥的最终归宿是发展成木梁桥、石梁桥或石拱桥。索桥又称吊桥、索桥、吊桥等。，是以竹缆或藤缆、铁索为骨干悬挂的桥梁。它们大多建在陡峭的河岸和危险的山谷中，水流太快，不能用作码头，主要在中国西南部。它的做法是在河的两岸建造房屋，分别设置系绳的柱子和绞绳的旋转柱，然后将几根粗绳平铺系牢，再在绳子上横放木板，有的甚至在两边加一两根绳子作为扶手。最早见于秦汉时期。例如，秦在四川宜州(今成都)西南修建了一座竹索桥，也叫伊犁桥。现存的比较著名的有明清时期修建的泸定铁索桥和冠县竹索桥。过索桥感觉很惊险，就像古人形容索桥:“人悬在空中，若不在瞬间退出，便会坠入无底的山谷。”唐代智蒙和尚说:“看不到底，影在斗。”其实真正跨过去还是安全的，就像《徐霞客游记》对贵州盘江大桥的评价:“看一眼，就站住了。”拱桥它在中国桥梁史上出现较晚，但拱桥结构一经采用，便迅速发展，成为古代桥梁中最具生命力的桥型。即使在今天，它仍有进一步发展的广阔前景。拱桥分为石拱桥、砖拱桥和木拱桥，其中砖拱桥较为少见，仅偶尔用于寺庙或园林中。石拱桥是常用的，分为单拱、双拱和多拱。拱门的数量取决于河的宽度。一般中间的拱门特别高，两边的拱门略小。根据拱门的形状，有五边形、半圆形、尖拱形和平拱形。桥面一般用石板铺砌，桥侧用石栏杆。拱桥的形象最早见于东汉时期的画像砖上，它是由带有伸臂的木、石梁桥的形制产生的，并受到墓拱和水管形制的影响。文献记载见于南北朝时期的朱。现存最早的实物，最具代表性的是隋代李春设计建造的赵州桥。明代以后，尤其是清代，石拱桥都发整券，即“桶券”。斜拉混凝土斜拉组合梁斜拉钢斜拉桥其他形状:飞亭栈道、运河桥、光纤桥，还有曲线桥、鱼塘飞梁、风水桥。“飞亭”，又名亭路、大院路，就是立交桥。古代宫殿和亭台楼阁之间的交叉通道。《三辅黄图》:“是在宫(指汉代未央宫)西造飞亭建章宫，上下筑道。”秦汉时期，皇宫各大殿之间由亭道相连，因有上下之路，故称复道。秦始皇修建了一条从阿房宫到骊山的亭路，在人行桥上，在车辆桥下，这是中国最早的立交桥。“栈道”，又名栈亭、桥亭、单臂木梁桥。在山区陡峭的地方，用木架铺成的道路。“运河桥”不仅是引水渠道，也是行人的桥梁。也就是在桥上修一条运河引水。如山西洪洞县的汇源桥，建于晋代。所以今天山西民间还有“水桥，桥上有水”的俚语。“光纤通道桥”是一座平行于河流的长带状桥梁，为方便光纤拉丝而建。多见于浙江运河地区。有的长达一两公里，甚至五六公里。比如绍兴阮舍有一座“百孔官塘”光纤桥，建于清朝同治年间。大桥长380多米，跨度165，438+05。桥面由三块石头组成，底部与水面持平。“弯桥”是园林中特有的桥型，所以又叫园桥。桥、径、廊都是游人欣赏园中风景的通道。“风景比曲线更美”，所以园林中的桥梁常被做成曲线拐角，如九曲桥，形成一条来回摆动、东张西望的折线，以此来延伸景观，扩大景观画面。弯桥一般由石板和栏杆组成。石板略高于水面，栏杆较低，使它们看起来与水面密不可分，空间看起来彼此分离，特别有无穷的寓意。(1)采用圆拱形式，改变了我国大型石桥多为半圆拱的传统。中国古代石桥的拱多为半圆形，美观完整，但也有两个缺陷:一是交通不便，半圆拱更适合跨度小的桥，而大跨度的桥采用半圆拱会使拱很高，导致桥很陡，行人和汽车过桥不方便。二是施工不利，半圆拱石砌筑用的脚手架会很高，增加施工风险。为此，李春和工匠们创造性地采用了圆拱的形式，大大降低了石拱的高度。赵州桥主跨的净跨度是37。02米，而拱高只有7.25米，拱高跨比约为1:5。这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的，桥面过渡平顺，车辆和行人都很方便，还具有节省材料、施工方便的优点。当然，两端圆拱对桥基的推力也相应增大，这对桥基的施工提出了更高的要求。(2)采用我们的肩膀。这是李春对拱肩进行的重大改进，将桥梁建设中使用的实肩拱改为开肩拱，即在大拱两端设置两个小拱，靠近大拱脚的小拱净距为3.8米，另一个拱的净距为2.8米。这种大拱小拱的开肩拱具有优良的技术性能。首先，可以增加泄洪能力，减少因汛期水量增加而造成的洪水对桥梁的影响。古交河汛期水势大，对桥梁的泄洪能力是一个考验。四个小拱门可以分担部分洪水。根据计算，四个小拱可以增加约16%的水域面积，大大减少洪水对桥梁的影响，提高桥梁的安全性。其次，与实肩拱相比，开肩拱可以节省大量土石方材料，减轻桥体自重。根据计算，四个小拱架可节省石料26立方米，减轻自重700吨，从而减少桥台和桥基对桥体的竖向压力和水平推力，增加桥梁的稳定性。第三，增加了美观的造型。四个小拱架均衡对称，大拱架和小拱架构成一幅完整的画面，更加轻盈美观，体现了建筑与艺术的完全统一。第四，根据结构力学理论，开肩拱架结构可以使桥梁在承重时处于有利状态，可以减少主拱圈的变形，提高桥梁的承载力和稳定性。(3)单孔。在中国古代传统的建造方法中，一般长的桥梁往往采用多孔的形式，这样每孔跨度小，坡度平缓，易于建造。但多孔桥也有缺点，如桥墩多，不利于船只航行，阻碍泄洪；桥墩长期受到水流的冲击和侵蚀，久而久之很容易坍塌。因此，李春在设计这座桥时，采用了单孔大跨度的形式，河中央不架设桥墩，使得石拱跨度长达37米。这是中国桥梁史上前所未有的创举。

材料和结构

桥梁的结构，除了原始的独木桥、汀布桥、浮桥外，一般都是由跨跨部分和跨跨支撑部分组成，即桥墩和桥身。(一)梁桥，按其材料和结构，可分为木梁桥和石梁桥。“木梁桥”包括木梁柱桥、木梁柱桥、木梁石墩桥、木撑桥，其中“木梁柱桥”是由木梁柱的原始木桥发展而来。“石梁桥”包括石梁的石柱桥、石梁的石墩桥、石悬臂桥(类似木悬臂桥)、三边石梁桥、水漫石桥和平板平桥(多见于园林“弯桥”、“纤桥”)。其中，“石梁石墩桥”是最常见的。这种桥比用木梁配石墩更进一步，避免了木梁桥面容易腐朽，经常需要维修的缺点。还有一种桥与浮桥相结合，即“开合桥”。中间的浮桥可以根据需要打开和关闭。如潮安县的祥子桥。桥的东西两端是石梁桥，桥的中间由18条木船连接，以方便洪水的排泄和“接巨轮排筏”的使用。(2)拱桥可分为:陡拱桥与平拱桥、尖拱桥与圆拱桥、多拱桥与固端拱桥、单孔拱桥与多孔拱桥、实腹拱桥与空腹拱桥、虹桥。拱形券的圆弧有半圆、马蹄形、全圆、锅底、蛋圆、椭圆、抛物线圆和折边，排列形式有平行和交联，其中交联应用最广泛，并衍生出有棱有框两种交联券。(3)索桥根据其质地和结构形式的不同，可分为竹索、铁索、藤索、斜拉桥、城防悬索桥、单索、双索、多索网桥和平行多索桥。

按职能分类

公路桥:比如福斯铁路桥(世界第一钢桥)铁路桥:比如元江大桥(中国第一条水泥路)立交桥:比如北京老西直门立交桥是公铁两用桥:比如哈尔滨新区三棵树松花江大桥(中国第一座公铁两用桥)。