㈠ 園林規劃行業發生的費用計入哪個科目
成本核算的科目設置 為了按照用途歸集各項費用,劃清有關費用的界限,正確計算工程成本,應設置「工程施工」、「機械作業」、「輔助生產」、「間接費用」、「待攤費用」和「預提費用」等科目。2.1「工程施工」科目其中「工程施工」科目,應設置二級科目,包括材料費、人工費、機械費、其他直接費:該科目貸方記錄已完工程成本。材料費應按使用的項目設置明細科目,如:土方、苗木費、水費等。2.2「機械作業」科目「機械作業」科目運用應注意該科目是核算企業及其內部獨立核算的施工單位、機械站和運輸隊使用自有施工機械和運輸設備進行機械作業所發生的各項費用;該科目應按承包工程和機械類別設置二級科目;該科目貸方記錄:分配計入「工程施工」、「其他業務支出」和「專項工程支出」等科目的費用。「輔助生產」科目運用應注意該科目是核算企業非獨立核算的輔助生產部門為工程施工、產品生產、機械作業、專項工程等生產材料物資、提供勞務(如設備維修、構件現場製作、固定資產清理、風水電供應等)所發生的各項費用;該科目貸方記錄:分配計入「工程施工」、「機械作業」和「其他業務支出」等科目的費用或成本。2.4「間接費用」科目「間接費用」科目運用應注意該科目是核算企業及其內部獨立核算單位為組織和管理施工生產活動所發生的現場性費用支出,在實際工作中有的核算人員往往把握不住這點,比如,工資分配時,把所有的工資都計入本科目。3費用核算與分配工程成本核算將園林綠化工程施工過程中發生的各項費用,根據有關資料,通過「工程施工」科目進行匯總,然後再直接或分配計入有關的成本核算對象,計算出各個工程項目的實際成本。3.1人工費的核算工程成本的人工費,是在施工過程中直接從事園林綠化工程施工的綠化工人以及在施工現場直接為現場直接的工程製作構件和運料、配料等人員的工資、工資性津貼、獎金、勞動保護費等。人工費的具體構成項目應該與各地區綠化工程預算定額中的人工費的口徑保持一致。內容包括:(1)基本工資是指發放生產工人的基本工資。(2)工資性補貼是指按規定標准發放的冬煤補貼、住房補貼、流動施工津貼等。(3)生產工人輔助工資是指生產工人有效施工天數以外非作業天數的工資,包括職工學習、培訓期間的工資,調動工作、探親、休假期間的工資,因氣候影響的停工工資,假期在六個月以內的工資及結婚喪、產假期的工資。(4)職工福利費是指按規定標准計提的職工福利費。(5)生產工人的勞動保護費是指按規定標准發放的勞動保護用品的購置費及修理費、徒工服裝補貼、防暑降溫費、在有礙身體健康環境中施工的保健費用等。勞動工資部門每月向財務部門提供「單位工程用工匯總表」,財務部門據以編制「工資分配表」,按受益對象計入成本和費用。採用計件工資制度的,費用一般能分清為哪個工程項目所發生的;採用計時工資制度的,計入成本的工資應按照當月工資總額和工人總的出勤工日計算的日平均工資及各工程當月實際用工數計算分配;工資附加費可以採取比例分配法;勞動保護費的分配方法同工資是相同的。3.2材料費的核算一般可根據綠化工程施工預、決算中計入直接費的項目來確定。施工企業的材料除了主要用於工程施工外,還用於臨時設施、福利設施等非生產性耗用。因此核算時應根據發出材料的用途,劃分工程耗用與其他耗用的界限,只有直接用於工程所耗用的材料才能計入成本核算對象,為組織和管理工程施工所耗用的材料、及各種施工機械所耗用的材料,應先分別通過「間接費用」、「機械作業」等科目進行歸集,然後再分配到相應的成本項目中。發生的應記入工程成本的材料費,借記「工程施工」帳戶,貸記「庫存材料」、「周轉材料――周轉材料攤銷」等帳戶。3.2.1材料費內容(1)材料原價(或供應價)(2)銷售部門手續費(3)包裝費(4)材料自來源地運至工地倉庫或指定堆放地點的裝卸費、運輸費及途中損耗等(5)采購及保管費3.2.2材料費的歸集和分配的方法(1)凡領用時能夠點清數量、分清用料對象的,應在領料單上註明成本核算對象的名稱,財會部門據以直接匯總計入成本核算對象的「材料費」項目;(2)領用時雖然能點清數量,但屬於集中配料或統一下料的,則應在領料單上註明「集中配料」,月末由材料部門根據配料情況,結合材料耗用定額編制「集中配料耗用計算單」,據以分配計入各受益對象。(3)既不易點清數量、又難分清成本核算對象的材料,可採用實地盤存制計算本月實際消耗量,然後根據核算對象的實物量及材料耗用定額編制「大堆材料耗用計算單」,據以分配計入各受益對象。(4)周轉材料、低值易耗品應按實際領用數量和規定的攤銷方法編制相應的攤銷計算單,以確定各成本核算對象應攤銷費用數額。3.3機械使用費的核算施工機械使用費是指定列入定額的完成園林工程所需消耗的施工的機械台班量,按相應機械台班費定額計算的施工機械所發生的費用。機械費用一般包括第一類費用:機械折舊費、大修理費、維修費、潤滑材料費及擦拭材料費、安裝、拆卸及輔助設施費、機械進出場費等;第二類費用:機上工人的人工費、動力和燃料費;以及公路養路費、牌照稅及保險費等。其分配方法如下:3.3.1台班分配法即按各成本核算對象使用施工機械的台班數進行分配。它適用於單機核算情形。3.3.2預算分配法即按實際發生的機械作業費用占預算定額規定的機械使用費的比率進行分配。3.3.3作業量分配法即以各種機械所完成的作業量為基礎進行分配。諸如,以噸公里計算汽車費用。3.4其他直接費的核算其他直接費是指直接費以外施工過程中發生的其他費用。其一般都可分清受益對象,發生時直接計入成本。內容包括:(1)冬、雨季施工增加費;(2)夜間施工增加費;(3)二次搬運費;(4)生產工具用具使用費是指施工生產所需不屬於固定資產的生產工具及檢驗和實驗用具等的購置、攤銷和維修費,以及支付給工人自備工具的補貼費。(5)檢測實驗費是指對建築材料、構件和建築安裝物進行一般鑒定、檢查所發生的費用,包括自設實驗室進行實驗所耗用的材料和化學葯品等費用,以及技術革新和研究試制試驗費。(6)工程定位復測、工程點交、場地清理等費用。3.5間接費用的核算間接費是指園林綠化施工企業為組織施工和進行經營管理以及間接為園林工程生產服務的各項費用。3.5.1施工管理費施工管理費是指施工企業為了組織與管理園林工程施工所需要的各項管理費用,以及為企業職工服務等所支出的人力、物力和資金的費用總和。3.5.2其他間接費其他間接費是指超過施工管理費所包括內容以外的其他費用,一般包括:(1)臨時設施費指施工企業為進行園林工程施工所必須的生活和生產用的臨時建築物、構築物和其他臨時設施費用等(2)勞動保險基金指國有施工企業由福利基金支出以外的、按勞保條例規定的離退休職工的費用和6個月以上的病假工資工資及按照上述職工工資總額提取的職工福利基金。3.5.3間接成本從性質來看,類同於工業企業的製造費用。發生的間接成本,通過「工程施工——間接成本」明細帳戶進行核算,期末,將匯集的間接成本,按照直接成本的比例、預算間接成本的比例等進行具體的分配。所選用的各項分配標准應該與編制工程預算時的取費標准一致,也就是,在工程造價預算中,如果間接成本的取費是按照直接成本的比例確定的,分配間接成本時,應以直接成本為標准分配間接成本。如果在工程造價預算中,間接成本的取費是按照人工成本的比例確定的,分配間接成本時,應以人工成本為標准分配間接成本。
㈡ 跨海大橋 稅收
民間資本托起杭州灣跨海大橋
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2003年06月15日10:55 工人日報
杭州灣大橋是中國第一座跨海大橋,作為國務院批准立項的國家特大型基礎建設項目,民間資本的大規模參與,向人們發出了這樣一個信號:民間資本完全有能力並可以向更多的領域伸展———
總投資118億元、全長36公里、設計時速100公里、使用壽命100年以上、預計2009年建成通車的世界上最長的跨海大橋———杭州灣跨海大橋日前奠基完畢,「跨海大橋」一時間
成了浙江乃至全國上下許多地方人們談論的焦點。
其中,一個更引人關注的話題是:跨海大橋的資金,一大半來自浙江的民營企業。民企為何「往大海里投錢」?
據了解,總投資達118億元的杭州灣跨海大橋,35%的資金將作為資本金,其餘的70億元已全部向銀行貸款。
在資本金中,大橋兩端的寧波和嘉興,分別出資90%和10%,共同組建寧波杭州灣大橋投資開發有限公司,股東包括寧波交通投資開發有限公司和嘉興高速公路有限公司,占資本金總投入49.75%。其餘資本金則出於民資,共有17家民營企業組成的5個投資公司的民間資本佔到了資本金投入的50.25%。其中杭州宋城集團17.3%,慈溪建橋投資有限公司占 12.83%,雅戈爾佔4.5%。
杭州宋城集團是一家以旅遊休閑行業為主業的民營企業,號稱中國最大的民營旅遊投資開發公司。在談到宋城集團為何投資杭州灣跨海大橋的時候,集團董事長黃巧靈這樣表示:宋城投資的很大一部分原因是大橋有海中平台旅遊景點的開發和景觀設計,此外,這個項目投資回報率高也是一個重要因素。
據黃巧靈介紹,杭州灣跨海大橋與別的大橋不一樣,它是一座景觀橋。它引入了杭州西湖蘇堤「長虹卧波」的景觀設計美學理念,在景觀設計上有很多獨特之處。尤其是在跨海大橋的南端將有一個一萬多平方米的海中平台,上面有觀光塔、酒店、休閑場所、加油站等項目。
號稱「五分天下有其四」的浙江省民營經濟,民營資金十分雄厚,許多民資因為苦於找不到合適的項目而讓巨額資金「躺著睡覺」。而蘊藏著勃勃商機的杭州灣跨海大橋無疑是一個極好的投資機會。
有專家測算,大橋投資10多年應該可以收回成本。按照一般25年的收費期計算,光大橋的過橋費就可以讓投資者賺個盆滿缽滿。據分析,從交通流量調查預測,到大橋建成的2009年,車流量將達5.2萬輛,2015年車流量將達8萬輛,2027年車流量將達9.6萬輛,按每輛55元收費測算,大橋財務內部收益率在稅前和稅後分別可達8.03%和10.1% ,投資回報期14.2年。除了過橋費這塊外,大橋建成通車後還將形成的「大橋經濟」———加油、車輛維修、餐飲等,以及與上海直接連通帶來的周邊土地增值、就業增加、商機增多等等,可以給投資者帶來更加長遠、豐厚的回報。
參與寧波杭州灣跨海大橋研究和設計的一家權威單位曾透露,在他們20年來接手的近200座大橋中,寧波杭州灣跨海大橋堪稱效益最好。民間投資破冰壟斷行業
有經濟界專家指出,杭州灣跨海大橋一半民資造,除了顯示出浙江民營企業的經濟實力之外,在民間投資破冰傳統壟斷行業方面,意義將更為深遠。
我們知道,從我國幾十年來的大型基礎設施尤其是大型橋梁、道路等項目的建設資金來源看,投資的主體都是國家或地方財政資金。
有業內人士指出:基礎設施行業一直是民間投資市場准入的禁區。國家計委宏觀經濟研究院去年的一份研究報告認為,非公經濟在近30個產業領域存在「限進」的情況,這些產業主要分布在基礎設施行業、新型服務業和大型製造業等3個領域。
而作為中國第一座跨海大橋的杭州灣大橋,是國務院批准立項的國家特大型基礎建設項目。民間資本的大規模參與,無疑向人們發出了這樣一個信號:民間資本有能力並可以向更多的領域伸展。
對此,寧波市長助理、大橋工程指揮部總指揮王勇認為,大橋項目為民營資本投資國家特大型基礎設施項目的進入機製作出了有益的探索。王勇說,杭州灣跨海大橋這一國家級大項目,允許民營資本的進入,為民資大規模進入優質基礎設施項目,提供了一個嶄新樣本。
據了解,民營經濟活躍的浙江,民營資本的觸角已深入各行各業。從「吉利造車」、「均瑤包天」到「民資造橋」,浙江民間投資的領域正日益擴大。
浙江省計委統計表明:2002年,全省社會投資總額3458億元,比上一年增長24.9%。其中以民間投資為主體的非國有投資達到2316億元,是1981年的126倍,年均遞增27%。超過了浙江省2000年全社會投資總額,佔全社會投資的比重歷史性地達到了67%。浙江民資已經成為推動浙江經濟快速發展的重要動因。
事實上,浙江省對民間投資也採取了一定的政策支持。今年,浙江省政府 號文件就下發了《關於促進和引導民間投資的意見》。據了解,浙江省目前正處於經濟社會發展的重要戰略機遇期。抓住機遇,實現經濟的大發展,需要資金的大投入。浙江省政府在近期要實施的「五個百億」(杭州灣跨海大橋是其中之一)工程,總投資將達到3000多億元。而建設資金僅依靠行政體制和傳統的籌集渠道,顯然是解決不了的,必須進一步擴大民營資金的投入。
記者了解到,近年來,隨著行業壟斷的打破、開放領域的增多、限制政策的減少,浙江省民間資本進入的領域正在日益擴大。民間投資已不再局限於傳統製造業和服務業領域,而開始在基礎設施建設、科教文衛、金融保險及旅遊業等領域尋找新的發展空間。不僅如此,浙江許多市、縣已將城市廣場、污水處理、城市防洪、供排水、城市道路等基礎設施公益性項目向民間資本開放。
有關專家指出,民資大規模進入大型基礎設施領域,不僅解決了建設資金的來源問題,更重要的是在很大程度上促進了大型基礎設施建設中市場機制的形成和完善,有助於解決基礎設施建設領域長期存在的投資效率低下的頑症。而多元化的投資主體,將會更加尊重市場經濟規律,優化資源配置,對提高項目本身的投資效率和運行質量,具有重要意義。(記者李剛殷)
㈢ 橋梁按結構形式分類,主要有哪些類型
橋梁按照結構可分為:梁式、拱式、斜拉橋和懸索橋。
一、梁橋
梁橋是以受彎為主的主梁作為承重構件的橋梁。按照主梁的靜力體系,分為簡支梁橋 、連續梁橋和懸臂梁橋。下面主要分析連續梁橋的結構:連續梁橋上部結構由連續跨過三個以上支座的橋梁,是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結構,預應力混凝土連續梁橋是其主要結構形式,它具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優點,在30-120m跨度內常是橋型方案比選的優勝者。而橫張預應力混凝土技術在T型梁、箱型梁、空心板橋三座常規跨徑簡支梁橋中的應用,取得了明顯的技術經濟效益。
拓展資料
橋梁類型按用途分,有鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運水橋(渡槽)及其他專用橋梁(如通過管道、電纜等)。按跨越障礙分,有跨河橋、跨谷橋、跨線橋(又稱立交橋)、高架橋、棧橋等。按採用材料分,有木橋、鋼橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、圬工橋(包括磚橋、石橋、混凝土橋)等。按橋面在橋跨結構的不同位置分,有上承式橋、下承式橋和中承式橋。
㈣ 趙洲橋的結構,形狀,材料
趙州橋1961年被國務院列為第一批全國重點文物保護單位。1991年,美國土木工程師學會將安濟橋選定為第12個國際歷史土木工程的里程碑。 又名安濟橋,位於河北趙縣洨河上,它是世界上現存最早、保存最好的巨大石拱橋,距今已有1400多年歷史,被譽為「華北四寶之一」。建於隋大業(公元605-618)年間,是著名匠師李春建造。橋長50.82米,跨徑37.02米,券高7.23米,是當今世界上跨徑最大、建造最早的單孔敞肩型石拱橋。因橋兩端肩部各有二個小孔,不是實的,故稱敞肩型,這是世界造橋史的一個創造(沒有小拱的稱為滿肩或實肩型)。橋上有很多的東西,類型眾多,豐富多彩。
趙州橋建成已距今1400年,經歷了10次水災,8次戰亂和多次地震,特別是1966年邢台發生的7.6級地震,邢台距這里有40多公里,這里也有四點幾級地震,趙州橋都沒有被破壞,著名橋梁專家茅以升說,先不管橋的內部結構,僅就它能夠存在1300多年就說明了一切。1963年的水災大水淹到橋拱的龍嘴處,據當地的老人說,站在橋上都能感覺橋身很大的晃動。據記載,趙州橋自建成至今共修繕9次。
在主拱券的上邊兩端又各加設了二個小拱,一是可節省材料,二是減少橋身自重(減少自重15%),而且能增加橋下河水的泄流量。
1979年5月,由中國科學院自然史組等四個單位組成聯合調查組,對趙州橋的橋基進行了調查,自重為2800噸的趙州橋,而它的根基只是有五層石條砌成高1.55米的橋台,直接建在自然砂石上。
這么淺的橋基簡直令人難以置信,梁思成先生1933年考察時還認為這只是防水流沖刷而用的金剛牆,而不是承納橋券全部荷載的基礎。他在報告中寫道:
「為要實測券基,我們在北面券腳下發掘,但在現在河床下約70-80厘米,即發現承在券下平置的石壁。石共五層,共高1.58米,每層較上—層稍出台,下面並無堅實的基礎,分明只是防水流沖刷而用的金剛牆,而非承納橋券全部荷載的基礎。因再下30-40厘米便即見水,所以除非大規模的發掘,實無法進達我們據學理推測的大座橋基的位置。」
1991年9月,趙州橋被美國土木工程師學會選定取為第十二個「國際土木工程里程碑」,並在橋北端東側建造了「國際土木工程歷史古跡」銅牌紀念碑。
為了保護趙州橋,上世紀末在趙州橋東100米處新建的橋梁,其結構還是沿襲趙州橋,只是主拱上的小拱數量增加到一邊5個。
【設計創新】
(1)採用圓弧拱形式,改變了我國大石橋多為半圓形拱的傳統。我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在兩方面的缺陷:一是交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋梁比較合適,而大跨度的橋梁選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔凈跨度為37.O2米,而拱高只有7.25米,拱高和跨度之比為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。
(2)採用敝肩。這是李春對拱肩進行的重大改進,把以往橋梁建築中採用的實肩拱改為敝肩拱,即在大拱兩端各設兩個小拱,靠近大拱腳的小拱凈跨為3.8米,另一拱的凈跨為2.8米。這種大拱加小拱的敝肩拱具有優異的技術性能,首先可以增加泄洪能力,減輕洪水季節由於水量增加而產生的洪水對橋的沖擊力。古代佼河每逢汛期,水勢較大,對橋的泄洪能力是個考驗,四個小拱就可以分擔部分洪流,據計算四個小拱可增加過水面積16%左右,大大降低洪水對大橋的影響,提高大橋的安全性。其次敝肩拱比實肩拱可節省大量土石材料,減輕橋身的自重,據計算四個小拱可以節省石料26立方米,減輕自身重量700噸,從而減少橋身對橋台和橋基的垂直壓力和水平推力,增加橋梁的穩固。第三增加了造型的優美,四個小拱均衡對稱,大拱與小拱構成一幅完整的圖畫,顯得更加輕巧秀麗,體現建築和藝術的完整統一。第四符合結構力學理論,敝肩拱式結構在承載時使橋梁處於有利的狀況,可減少主拱圈的變形,提高了橋梁的承載力和穩定性。
(3)單孔。我國古代的傳統建築方法,一般比較長的橋梁往往採用多孔形式,這樣每孔的跨度小、坡度平緩,便於修建。但是多孔橋也有缺點,如橋墩多,既不利於舟船航行,也妨礙洪水宣洩;橋墩長期受水流沖擊、侵蝕,天長日久容易塌毀。因此,李春在設計大橋的時候,採取了單孔長跨的形式,河心不立橋墩,使石拱跨徑長達37米之多。這是我國橋梁史上的空前創舉。
【建造技術創造性】
(1)橋址選擇比較合理,使橋基穩固牢靠。
李春根據自己多年豐富的實踐經驗,經過嚴格周密勘查、比較,選擇了佼河兩岸較為平直的地方建橋,這里的地層是由河水沖積而成,地層表面是久經水流沖涮的粗砂層,以下是細石、粗石、細砂和粘土層。根據現代測算,這里的地層每平方厘米能夠承受4.5到6.6公斤的壓力,而趙州橋對地面的壓力為每平方厘米5——6公斤,能夠滿足大橋的要求。選定橋址後在上面建造地基和橋台,自建橋到現在,橋基僅下沉了5厘米,說明這里的地層非常適合於建橋。
(2)趙州橋的砌置方法新穎、施工修理方便。
李春就地取材,選用附近州縣生產的質地堅硬的青灰色砂石作為建橋石料,在石拱砌置方法上,均採用了縱向(順橋方向)砌置方法,就是整個大橋是由28道各自獨立的拱券沿寬度方向並列組合而成,拱厚皆為1.O3米,每券各自獨立、單獨操作,相當靈活,每券砌完全合攏後就成一道獨立拼券,砌完一道供券,移動承擔重量的「鷹架」,再砌另一道相鄰拱。這種砌法有很多優點,它既可以節省製作「鷹架」所用的木材,便於移動;同時又利於橋的維修,一道拱券的石塊損壞了,只要嵌入新石,進行局部修整就行了,而不必對整個橋進行調整。
(3)在保持大橋穩定性方面採取了許多嚴密措施。
為了加強各道拱券間的橫向聯系,使28道拱組成一個有機整體,連接緊密牢固,李春採取了一系列技術措施。l)每一拱券採用了下寬上窄、略有「收分」的方法,使每個拱券向里傾斜,相互擠靠,增強其橫向聯系,以防止拱石向外傾倒;在橋的寬度上也採用了少量「收分」的辦法,就是從橋的兩端到橋頂逐漸收縮寬度,從最寬9.6米收縮到9米,以加強大橋的穩定性。2)在主券上均勻沿橋寬方向設置了5個鐵拉桿,穿過28道拱券,每個拉桿的兩端有半圓形桿頭露在石外,以夾住28道拱券,增強其橫向聯系。在4個小拱上也各有一根鐵拉桿起同樣作用。3)在靠外側的幾道拱石上和兩端小拱上蓋有護拱石一層,以保護拱石;在護拱石的兩側設有勾石6塊,勾住主拱石使其連接牢固。4)為了使相鄰拱石緊緊貼合在一起,在兩側外券相鄰拱石之間都穿有起連接作用的「腰鐵」,各道券之間的相鄰石塊也都在拱背穿有「腰鐵」,把拱石連鎖起來。而且每塊拱石的側面都鑿有細密斜紋,以增大摩擦力,加強各券橫向聯系。這些措施的採取使整個大橋連成一個緊密整體,增強了整個大橋的穩定性和可靠性。
(4)趙州橋的橋台獨具特色。
橋台是整座大橋的基礎,必須能承受大橋主拱圈(橋身主體)軸而向力分解而成的巨大水平推力和垂直壓力。趙州橋的橋台具有下述特點:l)低拱腳:拱腳在河床下僅半米左右;2)淺橋基:橋基底面在拱腳下1.7米左右;3)短橋台:由上至下,用逐漸略有加厚的石條砌成5米長、6.7米寬、9.6米高的橋台。這是一個既經濟又簡單實用的橋台。為了保障橋台的可靠性,李春採取了許多相應的固基措施。為了減少橋台的垂直位移(即由大橋主體的垂直壓力造成的下沉),李春採取了在橋台邊打入許多木樁的措施,以此來加強橋台的基礎;這種方法在今天的廠房、橋梁的建造上也經常採用。為了減少橋台的水平移動(即由大橋主體的水平推力造成的橋台後移),李春採用了延伸橋台後座的辦法,以抵消水平推力的作用。為了保護橋台和橋基,李春還在沿河一側設置了一道金剛牆,一方面可以防止水流的沖蝕作用,另一方面金剛牆和橋基、橋台連成一體,增加了橋台的穩定性。由以上措施保證了大橋具有堅固的橋台,提高了大橋的堅實程度。
【趙州橋三絕】
(1)「券」小於半圓。我國習慣上把弧形的橋洞、門洞之類的建築叫做「券」。一般石橋的券,大都是半圓形。但趙州橋跨度很大,從這一頭到那一頭有37.04米。如果把券修成半圓形,那橋洞就要高1852米。這樣車馬行人過橋,就好比越過一座小山,非常費勁。趙州橋的券是小於半圓的一段弧,這既減低了橋的高度,減少了修橋的石料與人工,又使橋體非常美觀,很像天上的長虹。
(2)「撞」空而不實。券的兩肩叫「撞」。一般石橋的撞都用石料砌實,但趙州橋的撞沒有砌實,而是在券的兩肩各砌一兩個弧形的小券。這樣橋體增加了四個小券,大約節省了一百八十立方米石料,使橋的重量減輕了大約500噸。而且,當洨河漲水時,一部分水可以從小券往下流,既可以使水流暢通,又減少了洪水對橋的沖擊,保證了橋的安全。
(3)洞砌並列式。它用二十八道小券並列成9.6米寬的大券。可是用並列式砌,各道窄券的石塊間沒有相互聯系,不如縱列式堅固。為了彌補這個缺點,建造趙州橋時,在各道窄券的石塊之間加了鐵釘,使它們連成了整體。用並列式修造的窄券,即使壞了一個,也不會牽動全局,修補起來容易,而且在修橋時也不影響橋上交通。
橋的類型與形式
按主要材料分
木、石、磚、竹、藤、鐵、鹽、冰橋
木橋是最早的橋梁形式,我國秦漢以前的橋幾乎都是木橋。如最早出現的獨木橋、木柱樑橋。約商周時便出現浮橋,戰國前後又出現排柱式木樑橋和伸臂式木樑橋。但因木材本身的特性,如質松易腐以及受材料強度和長度支配等,不僅不易在河面較寬的河流上架設橋梁,而且也難以造出牢固耐久的橋梁來,因此,南北朝始遂為木石混合或石構橋梁所取代。
石橋和磚橋。一般是指橋面結構也是用石或磚料來做的橋,但純磚構造的橋極少見,一般是磚木或磚石混合構建,而石橋則較多見。到春秋戰國之際便出現了石墩木樑跨空式橋,西漢進一步發展為石柱式石樑橋,東漢則又出現了單跨石拱橋,隋代創造出世界上第一座敞肩式單孔弧形石拱橋,唐代李昭得造出了船形墩多孔石樑橋。宋代是大型石橋蓬勃發展的時期,創造出像泉州洛陽橋和平安橋那樣的長達數里橫跨江海交匯處的石樑橋,以及像北京蘆溝橋和蘇州寶帶橋那樣的大型石拱橋。
竹橋和藤橋。主要見於南方,尤其是西南地區。一般只用於河面較狹的河流上,或作為臨時性架渡之用。早期的主要是一種索橋,南北朝時稱竹質的溜索橋為「笮橋」。後來出現了竹索橋、竹浮橋和竹板橋等。鐵橋,在古代包括鐵索橋和鐵柱橋兩種。前者屬於索橋類,較多見,約在唐代便出現;後者屬於梁橋類,實為木鐵混合橋,極少見,在江西見一例。
鹽橋和冰橋。主要見於特殊的自然環境中。前者主要見於青海鹽湖地區,後者主要見於北方寒冷地區。
按結構及外觀分
梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四種基本類型。
梁橋。又稱平橋、跨空梁橋,是以橋墩做水平距離承托,然後架梁並平鋪橋面的橋。這是應用最為普遍的一種橋,在歷史上也較其它橋形出現為早。它有木、石或木石混合等形式。先秦時梁橋都是用木柱做橋墩,但這種木柱木樑結構,很早就顯出其弱點,不能適應形勢的發展。因此,起而代之的是石柱木樑橋,如秦漢時建成的多跨長橋:渭橋、灞橋等。約在漢代時樁基技術發明,於是出現了石橋墩,標志著木石組合的橋梁能夠越跨較寬大的河道能經受住洶涌洪浪的沖擊。但由於石墩上的木樑不耐風雨侵蝕,於是便在橋上建起了橋屋,保護橋身,此橋型(廊橋)後多見於南方,但最早都見於黃河流域。中小型的石樑或石板橋,構造方便,材料耐久,維修省力,是民間最為喜用的一種橋形,尤其是南宋後,在福建泉州地區十分盛行,創造了許多長大的石樑橋。梁橋若中間無橋墩者,稱單跨梁橋;若水中有一橋墩,使橋身形成兩孔者,便稱雙跨梁橋;若兩墩以上者,便稱多跨梁橋。
浮橋。又稱舟橋、浮航、浮桁,因其架設便易,常用於軍事目的,故也稱「戰橋」--一種用於數十百艘木船(也有用木筏或竹筏連橫於水上的)連鎖起來並列於水面,船上鋪木板供人馬往來通行的橋。若按嚴格意義上的橋:是以跨空和有柱墩為標志的話,那它還不是十足意義上的橋。浮橋主要建於河面過寬及河水過深或漲落起伏大,非一般木石柱樑橋所能濟事的地方。浮橋兩岸多設柱樁或鐵牛、鐵山、石囷、石獅等以系纜。隋大業元年在洛陽洛水上建成的天津橋,是第一次用鐵鏈連接船隻的浮橋。浮橋目前在我國南方如江西、浙江、廣西等地方仍常見用。
浮橋的優點:一是施工快速,清咸豐二年(公元1852年),太平軍圍攻武昌,只用一夜時間就建成兩座橫跨長江的浮橋。二是造價低廉,明代鄒守益在《修鳳林浮橋記》中,曾對石橋與浮橋做過比較:「若用石樑橋,要費千金,而用浮橋,則費五百金便可,可根據需要而定。」三是開合隨意,拆除和架設都很方便。缺點是載重量小,隨波上下動盪不定,且抵禦洪水能力弱,常需及時拆撤,並要人照看,管理繁瑣,舟船、橋板與系船的纜繩要經常修葺和更換,維護費用昂貴。因此,很多浮橋的最後歸宿,都向木樑橋、石樑橋或石拱橋發展。
索橋。也稱吊橋、繩橋、懸索橋等,是用竹索或藤索、鐵索等為骨幹相拼懸吊起的大橋。多建於水流急不易做橋墩的陡岸險谷,主要見於西南地區。其做法是在兩岸建屋,屋內各設系繩的立柱和絞繩的轉柱,然後以粗繩索若干根平鋪系緊,再在繩索上橫鋪木板,有的在兩側還加一至兩根繩索作為扶欄。始見於秦漢,如秦李冰曾在四川益州(今成都)城西南建成的一座笮橋,又名"夷里橋",便是座竹索橋。現存著名的有建於明清時的瀘定鐵索橋、灌縣竹索橋等。過索橋感覺非常驚險,正如古人形容過索橋的那樣:「人懸半空,度彼決壑,頃刻不戒,隕無底谷。」唐代和尚智猛稱:「窺不見底,影戰影栗。」其實真正渡之還是安全的,正如《徐霞客游紀》對貴州盤江橋評價的那樣:「望之飄然,踐之則屹然不動。」
拱橋。在我國橋梁史上出現較晚,但拱橋結構一經採用,便迅猛發展,成為古橋中最富有生命力的一種橋型,即使在今天,它也仍有繼續發展的廣闊前景。拱橋有石拱、磚拱和木拱之分,其中磚拱橋極少見,只在廟宇或園林里偶見使用。一般常見的是石拱橋,它又有單拱、雙拱、多拱之分,拱的多少視河的寬度來定。一般正中的拱要特別高大,兩邊的拱要略小。依拱的形狀,又有五邊、半圓、尖拱、坦拱等之分。橋面一般鋪石板,橋邊做石欄桿。拱橋的形象最早見於東漢畫像磚上,是由伸臂木石樑橋在發展過程中又受墓拱、水管等形狀影響而產生的。文獻記載見於南北朝時的《水經注》中,現存最早的實物和最具代表性的是隋代李春設計建造的趙州橋。石拱橋的發券,明以後,尤其在清代,則盛行用整券,即「桶狀發券」。
其他造型
飛閣和棧道、渠道橋和纖道橋,以及曲橋、魚沼飛梁和風水橋。
「飛閣」,又稱閣道、復道,即天橋。古代宮殿樓閣間的跨通道。《三輔黃圖》:「乃於宮(指漢未央宮)西跨城池作飛閣通建章宮,構輦道以上下。」秦漢皇宮樓殿間聯以閣道通行,因上下有道,故稱復道。秦始皇築閣道由阿房宮通驪山,人行橋上,車行橋下,堪稱中國最早的立交橋。「棧道」,又稱棧閣、橋閣,單臂式木樑橋。在山區陡峭的地方,架木鋪成的道路。
「渠道橋」,既是引水渠道又作行人用的橋梁。也即在橋上砌水渠以引水。如建於金代的山西洪洞縣惠遠橋。故今山西民間尚有「水上橋、橋上水」的俚語。「纖道橋」,一種為便於拉纖而建造的、與河流平行的帶狀長橋。多見於浙江境內的運河地區。有的長達一二公里乃至五六公里,如紹興阮社有一座「百孔官塘」纖道橋,建於清同治年間,橋長380餘米,115個跨,橋面用三塊條石拼成,底平接水面。
「曲橋」,園林中特有的橋式,故也稱園林橋。橋與徑、廊均為園林中遊人賞景的通道。「景莫妙於曲」,故園林中橋多做成折角者,如九曲橋,以形成一條來回擺動,左顧右盼的折線,達到延長風景線,擴大景觀畫面的效果。曲橋一般由石板、欄板構成,石板略高出水面,欄桿低矮,造成與水面似分非分、空間似隔非隔,尤有含蓄無盡之意。
㈤ 橋梁的結構形式有哪些
按主要承重結構體系分
有梁式橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、斜張橋和組合體系橋等(圖4),前三種是橋梁的基本體系。
按橋樑上部結構的建築材料分
有木橋、石橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋(有時三者統稱混凝土橋)、鋼橋和結合梁橋等。木橋易腐蝕多用於臨時性橋梁。石料和混凝土抗壓強度高而抗拉強度低,主要用於拱橋。鋼筋混凝土橋為耐壓的混凝土和抗拉、抗壓性能均好的鋼筋結合而成的橋,主要用於跨度不大的梁式橋和拱橋。預應力混凝土橋是採用高強度鋼筋(絲)和高標號混凝土建成,可達到比鋼筋混凝土大得多的跨度,可採用的結構體系也比鋼筋混凝土橋廣泛得多。鋼橋用結構鋼製造,現常用於實腹梁橋及大跨度的桁架梁橋、拱橋、斜張橋和懸索橋。其主要優點是施工速度較快,跨越能力大;缺點是用鋼量較多,維修費大。結合梁橋也稱組合梁橋,是由兩種不同建築材料結合而成的橋,通常指用鋼梁和鋼筋混凝土橋面板結合而成的橋,可以節省鋼材。
此外,還有用輕質混凝土、鋁合金、玻璃鋼等建築材料建造的橋梁。
按用途分
有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、城市橋。公路橋的活載一般小於鐵路橋,但活載的作用點(車輪)在橋的橫向是變化的,橋面較寬,橋梁的容許撓度也大。鐵路橋活載沿軌道運行,在橋上橫向位置不變,橋面系易於布置,但橋面通常較窄,在大跨度鐵路橋的設計中,由於橫向穩定、剛度和風振等原因而需加寬橋梁;其活載大,容許撓度小,因此在選擇結構體繫上不如公路橋有較多的自由。在同一橋位上供公路和鐵路使用的橋梁稱公鐵兩用橋。公路、鐵路一般分別布置在上、下兩個平面上;也可布置在同一平面上,將公路設置在鐵路兩側,但運營性能較差。城市橋的構造接近公路橋,但車行道和人行道較寬,橋梁高度要低,以減少橋頭引道長度和填土數量;在通行混合交通時,橋梁縱坡不宜大於2%;設計中應考慮公用事業管線(電信、照明、自來水、暖氣和雨水管等)的過橋設置,不得妨礙橋梁的維修和養護,但高壓輸電線路、煤氣管、輸油管與污水管等不允許在橋上敷設。城市橋應視為重要的藝術建築之一,應注意橋梁本身的造型要和周圍的景觀協調,對橋頭堡、欄桿、燈柱的藝術要求也高。城市橋上遊人樂於駐足,以選用不影響眺覽風景的上承式橋梁為最好。
此外,尚有人行橋、飛機場橋、運河橋、給水橋(渡橋)和供油、供氣、供煤粉的管道橋等。
按跨越障礙分
有跨河橋、跨谷橋、跨線橋和高架線路橋等。跨河橋的長度和高度,應滿足泄洪和通航的要求,在主河槽部分的橋梁稱為正橋,跨度較大;其餘部分稱為引橋,其跨度一般由經濟條件確定,宜優先選用標准設計(見橋梁標准設計)。跨谷橋的長度和高度由地形決定。跨線橋為線路(公路、鐵路等)立體交叉時,一條線路跨越另一條線路的橋梁,也稱立交橋;如在地下穿過既有線路的稱為地道橋。高架線路橋是修建於地面或道路上空,供車輛行駛的旱橋,是一種用橋梁結構代替路堤的高架線路,可以避免線路平面交叉,提高交通運輸能力。
按橋面位置分
有上承式橋、中承式橋、下承式橋和雙層橋。將橋面布置在主要承重結構之上的稱為上承式橋(圖4a、b),在主要承重結構下緣附近的稱為下承式橋(圖3);介於上、下緣之間的稱為中承式橋;上下緣均設橋面的稱為雙層橋。上承式橋具有構造簡單、容易養護、製造架設方便,節省墩台圬工數量以及視野開闊等優點,在橋梁設計中常優先選用。中、下承式橋都具有橋梁建築高度小的優點,視設計要求而用。雙層橋多用於公鐵兩用橋。
按橋梁平面的形狀分
有正交橋、斜橋和彎橋。正交橋的橋梁中心線和主河槽的流向(或被跨越線路的中心線)正交。斜橋的中心線和主河槽流向斜交。斜交的度數一般用橋梁的中心線和支承線的法線交角表示。斜橋受力和構造都較復雜,用材料也多。彎橋是主要承重結構軸線順著線路曲線布置的橋,其受力和構造也較復雜;為便於行車,橋面應按線路要求設置超高及加寬。
按製造方法分
混凝土橋分就地灌築橋和裝配式橋兩類。後者的構件在工廠(場)中預制,運往工地拼裝架設,其優點可使橋梁製造工業化、機械化,降低成本,提高速度,而且質量也有保證。也有兩者結合的裝配、現澆式混凝土橋。鋼橋一般都是裝配式的。
按橋梁長度分
橋梁在技術要求和養護設施等方面需要按橋梁長度進行分類。
按使用期限分
有臨時性橋、永久性橋和半永久性橋。臨時性橋的構造簡易,僅在有限的短期內使用或在永久性橋未建成以前供維持交通之用。永久性橋為長期使用的橋梁,需按規定的設計洪水頻率、橋面寬度和檢查維修設備等進行設計。半永久性橋一般是下部結構按永久性橋設計,而上部結構是臨時性的。
其他特殊橋梁
有活動橋、軍用橋與漫水橋等。活動橋是橋跨結構可以移動或轉動,以擴大或開放橋下自由通道的橋梁,多用於河流下游靠近入海的港口處。軍用橋是為軍事目的而設的臨時性橋梁,用以跨越河流、峽谷溝壕、與彈坑等障礙,通常要求材料重量輕而強度高,構件可以互換,拆裝簡便,能迅速組裝成各種跨度和不同承載力的橋梁。漫水橋是三、四級公路在交通容許有限度中斷時修建的一種半永久性橋梁,橋面建在設計洪水位標高之下,汛期洪水漫頂而過,常採用圬工材料建造。
橋梁-基本特點
梁式橋包括簡支板梁橋、懸臂梁橋、連續梁橋其中簡支板梁橋跨越能力最小,一般一跨在8-20m.連續梁橋國內最大跨徑在200m以下,國外已達240m。
拱橋在豎向荷載作用下,兩端支承處產生豎向反力和水平推力,正是水平推力大大減小了跨中彎矩,使跨越能力增大.理論推算,混凝土拱極限跨度在500m左右,鋼拱可達1200m.亦正是這個推力,修建拱橋時需要良好的地質條件。
剛架橋有T形剛架橋和連續剛構橋,T形剛架橋主要缺點是橋面伸縮縫較多,不利於高速行車.連續剛構主梁連續無縫,行車平順.施工時無體系轉換.跨徑我國最大已達270m(虎門大橋輔航道橋)。
纜索承重橋(斜拉橋和懸索橋)是建造跨度非常大的橋梁最好的設計.道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空,纜索懸掛在橋塔之間。斜拉橋已建成的主跨可達890m,懸索橋可達1991m。
組合體系橋有梁拱組合體系,如系桿拱、桁架拱、多跨拱梁結構等.梁剛架組合體系,如T形剛構橋等。
桁梁式橋:有堅固的橫梁,橫梁的每一端都有支撐。最早的橋梁就是根據這種構想建成的。他們不過是橫跨在河流兩岸之間的樹干或石塊。現代的桁梁式橋,通常是以鋼鐵或混凝土製成的長型中空桁架為橫梁。這使橋梁輕而堅固。利用這種方法建造的橋梁叫做箱式梁橋。
懸臂橋:橋身分成長而堅固的數段,類似桁梁式橋,不過每段都在中間而非兩端支承。
拱橋:借拱形的橋身向橋兩端的地面推壓而承受主跨度的應力。現代的拱橋通常採用輕巧、開敞式的結構。
吊橋:是建造跨度非常大的橋梁最好的設計。道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空,鋼纜牢牢地懸掛在橋塔之間。較古老的吊橋有的使用鐵鏈,有的甚至使用繩索而不是用鋼纜。
拉索橋:有繫到橋柱的鋼纜。鋼纜支撐橋面的重量,並將重量轉移到橋柱上,使橋柱承受巨大的壓力。
玻璃橋:純玻璃製成的一種橋梁。
廊橋:加建亭廊的橋,稱為亭橋或廊橋,可供遊人遮陽避雨,又增加橋的形體變化。
㈥ 石拱橋 介紹
石拱橋
石拱橋: (shi gong qiao) stone arch bridge
用天然石料作為主要建築材料的拱橋,這種拱橋有悠久的歷史,現在在石史料豐富的地區,仍在繼續修建,但以向輕型方向發展。世界上最著名的割圓拱橋首推我國趙州橋。
按結構材料分類,橋梁主要有石橋和木橋兩種,依跨數有單跨與多跨之別,依結構型式則有拱橋與梁橋。拱橋大都是石橋,也有個別為木結構,稱疊梁拱橋;梁橋又有平梁與懸臂梁之別,前者可能是石結構也可能是木結構,後者都是木結構。在所有橋的橋面上都可以建造橋廊或亭閣一類建築,構成特別美麗的形象,稱為廊橋。總之,為滿足不同場合下的不同需要,橋梁有多種類型。
橋梁又多有附屬小品建築,如橋頭常立牌坊,著名者如北京北海瓊華島前的石拱橋,兩端就各有一座規模甚大而美麗的牌坊。華表、經幢和小石塔也常用於橋梁,如蘇州寶帶橋、泉州五里橋和洛陽橋等。 中國石拱橋特點./
1.歷史悠久(記載的最早的石拱橋「旅人橋」大約建成於公元282年) 2.幾乎到處都有(即多而且分布廣) 3.大小不一,形式多樣,有許多是驚人的傑作--多樣傑出
石拱橋是我國傳統的橋梁三大基本型式之一。石拱橋這一體系,又是多種多樣的。本文所寫的這兩座橋,乃是千百萬座石拱橋中傑出代表之作。幾千年來,石拱橋遍布祖國山河大地,隨著經濟文化的日益發達而長足發展,它們是我國古代燦爛文化中的一個組成部分,在世界上曾為祖國贏得榮譽。迄今保存完好的大量古橋,可為歷代橋工巨匠精湛技術的歷史見證,顯示出我國勞動人民的智慧和力量。一座古橋,能經得起天災戰禍的考驗,歷千百年而不壞,不僅是作為古跡而被保存,而且仍保持其固有的功能不變,可以稱作奇跡。當然,還應歸功於歷代的辛勤修繕,這類修繕活動又往往是出自民間的愛橋護橋,這一社會風尚,在我國橋梁史上,有不少故事,是值得傳頌的。我國素有多橋古國之譽,這種史的觀念和數量上的概念,以及有實物可按的直覺印象,都是為理解中國石拱橋所須涉及到的知識面。如果抽掉這些生動史實,則不僅內涵空虛,一兩座孤立的軀殼,又能說明什麼問題呢?
其次,石拱橋在我國橋梁發展史上,出現較晚,但它一經出現,便得到迅猛發展,即在1880年近代鐵路公路橋梁 工程技術傳入中國以後,它仍然保持其旺盛的生命力,結合現代的工程理論和新的建築材料,取得了更大的發展。本文所介紹的兩座橋,趙州橋已歷時一千四百年,盧溝橋雄踞在湍流奔突的永定河上,也經歷了近七百年,它們都稱得上雄偉堅固,迄今仍保持著初創風貌,可以通行重車,在中外石橋中是罕見的。趙州橋敞肩式的創造,早於西方七個世紀,它們之所以能夠經久不壞,說明設計與施工是符合科學道理的。再如趙州橋的淺基礎、短橋台,不少現代工程師表示驚嘆,因為經過多次地震洪水而屹立無恙,這決不是偶然的,唐張嘉貞的《石橋銘序》中所雲:「製造奇特,人不知其所以為。」這一評價,幾乎和二十世紀工程界學者異口同聲,技術高超,於此可見。本文在大量史實中,用「用料省,結構巧,強度高」,來概括古代石拱橋技術上的成就,這是古今中外橋梁以及任何建築物所一致追求的目標,在六世紀初,我國的能工巧匠發揮智力,大膽創新所取得的光輝成就,是值得自豪的。
再次,跨水架橋,意境之美,雕琢裝飾,千姿百態,也是體現我國審美觀的一種民族傳統。建築不論大小,工藝必須精益求精,如同一幅畫圖,不許有一處敗筆。自從石窟造像盛行,古代石工,都有一套過硬本領,都具有一定的美工水平,趙州橋的欄板,盧溝橋的石獅,都以藝術珍品而聞名於世,這也是中國石拱橋在藝術方面一個可貴的傳統,對於現代石拱橋裝飾也還存在著深刻的影響。
中國的石拱橋,在古代有一定的成就,在今天仍有發展的前景,過去有用的東西,今天仍在起著作用,因此,它是一份可珍貴的遺產,顯示著我國勞動人民勤勞勇敢和卓越才能。我們在現代橋梁事業中,必然能夠取得更大的成就。
拱橋為橋梁的基本體系之一,建築歷史悠久外形優美,古今中外名橋遍布各地,在橋梁建築中佔有重要地位。它適用於大、中、小跨公路或鐵路橋,尤宜跨越峽谷,又因其造型美觀,也常用於城市、風景區的橋梁建築。
自19世紀中葉以來,隨著鋼鐵和混凝土建築材料的出現,石拱橋已逐步為鋼拱和鋼筋混凝土拱橋所代替。拱橋結構向輕型結構發展,並逐步打破傳統的上承式石拱橋的型式,創造出新型的拱橋。拱橋的拱圈發展成為分離式肋拱,橋面發展成新型板梁式結構,借立柱支承於拱肋之上(上承式),或用吊桿懸掛於拱肋之下(下承式)。當受地勢或受橋梁建築高度限制時,還可做成中承式拱橋。拱橋可以是單跨,也可以做成多跨。
箱肋中承式拱橋
分類:
1.按拱圈受力分:推力式拱橋、無推力式拱橋。
2.按拱圈(肋)結構的材料分:石拱橋、鋼拱橋、混凝土拱橋、鋼筋混凝土拱橋。
單孔空腹式石拱橋
鋼筋混凝土斜拉桿式架拱橋
3.按拱圈(肋)結構的靜力圖式分:無鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱。前兩者屬超靜定結構,後者為靜定結構。無鉸拱的拱圈兩端固結於橋台(墩),結構最為剛勁,變形小,比有鉸拱經濟;但橋台位移、溫度變化或混凝土收縮等因素對拱的受力會產生不利影響,因而修建無鉸拱橋要求有堅實的地基基礎。雙鉸拱是在拱圈兩端設置可轉動的鉸支承,鉸可允許拱圈在兩端有少量轉動的可能。結構雖不如無鉸拱剛勁,但可減弱橋台位移等因素的不利影響。三鉸拱則是在雙鉸拱頂再增設一鉸,結構的剛度更差些,但可避免各種因素對拱圈受力的不利影響。 厲害啊! 趙州橋,又名安濟橋,也叫大石拱橋,坐落在河北省趙縣城南五里的清水河上。它不僅是中國第一座石拱橋,也是當今世界上第一座石拱橋。唐代文人贊美橋如"初雲出月,長虹飲澗"。
這座橋建於隋朝公元605年至618年,由一名普通的石匠李春所建,距今已有1350多年的歷史。在漫長的歲月中,雖然經過無數次洪水沖擊、風吹雨打、冰雪風霜的侵蝕和8次地震的考驗,卻安然無恙,巍然挺立在清水河上。
李春設計的趙州橋,橋身長50.82米,寬9.60米,大拱的凈跨度長37.37米,拱高7.23米。他考慮,為使橋面坡度小,將橋高與跨度呈1:5的比例,這樣既便於行人來往,也便於車輛通行;拱頂高,又便於橋下行船。他又在大拱的兩肩上,各做兩個小拱,使得整個橋型顯得格外均衡、對稱,既便於雨季泄洪,又節省了建築材料。其結構雄偉壯麗、奇巧多姿、布局合理,多為後人所效仿。李春設計的橋面坦直,共分三股,中間走車馬,兩旁走行人,不僅可使秩序井然,且又能防止交通事故的發生。可見,在1300多年前,在技術十分落後的情況下,一個普通石匠李春有這樣高超的技術,實為難能可貴。
李春選用的石料和石料砌法技藝與眾不同。他採用長方形石料,每塊重約一噸,在1350多年前的隋朝,李春在沒有起重機和吊車的情況下,運這么重的大石頭是何等的艱辛。這充分顯示了我國勞動人民的偉大智慧。可見李春付出了多大的心血和代價!
李春帶領其他工匠,將石料各面部鑿有細密的斜紋,使石塊相互咬合扣緊。全橋由28道獨立的石拱縱向並列組成。他想,這樣可以使每道石拱圈各自獨立負荷載重,又便利於修繕。為了加強各拱圈的連接,他又採用9道鐵梁貫於拱背之上,接著用腰鐵嵌入拱石之間,使橋能"奇巧固護,用於天下"。
最後,李春又組織能工巧匠,在橋面的兩側石欄桿上,刻有許多精美的古典雕刻藝術,圖案細膩,刀法蒼勁有力,雕刻靈變,各種鳥獸龍騰虎躍,欲飛若動,形象逼真,堪稱隋唐時代雕刻藝術的佳作。這種拱上加拱、"敞肩拱"的新式橋型,這樣的布局,採用這樣的巨形跨度,構成這樣的優美的造型,是李春在世界上的首創。在歐洲,14世紀才出現法國泰克河上的賽雷橋,但是,比中國趙洲橋晚了700多年,並且早已被洪水毀壞無存。所以,李春造的趙州橋是全世界橋梁建築史上唯一尚存的時間最長的一座,在世界佔有重要地位,是相當有價值的。這是中國人民的驕傲和自豪。
這座歷史悠久、結構奇特、造型美觀、居世榜首的趙州橋,凝聚了李春的汗水和心血。李春成為中國、乃至世界建築史上第一位橋梁專家。
但是,關於李春的生平事跡卻沒有留下更多的記載。就連隋朝之後的唐朝人,也只有"製造奇特趙州橋的人是隋匠李春"等數語記載。在趙州橋建成100年以後的唐朝開元13年(公元726年)中書令張士貞在《安濟橋銘》中簡略提到:"趙州清水河石橋,隋匠李春之跡也,製造奇特,人不知其所為。"這說明,在封建社會里,勞動人民的創造發明,不知有多少被埋沒了。
特別值得提出的是趙州橋的基礎非常堅固。1350年來,兩邊橋基下沉水平只差5厘米,這說明李春橋址選擇科學合理。趙州橋橋基,是建築在清水河河床的白粗沙層上,既沒有打樁,也沒有其他石料,橋台僅用五層石料砌成,橋基很牢,結構簡單。在1350年前,李春就敢用這樣天然地基來承擔大橋的全部重量,可見李春對工程學、力學、建築學、水文、地質等都有深刻的理解。李春有這么多科學知識,無疑是他從勞動實踐中獲得和積累的。
趙州橋顯示了我國古代勞動人民的偉大智慧,李春的名字也永垂史冊。
跨度最大的鐵路石拱橋——「一線天」橋
在四川省境內的大渡河畔,有一條古老涼山分裂成的長達幾里的大裂縫,名叫老昌溝。溝的兩邊平行相峙,山壁陡峭,直插雲天,溝深達200餘米,寬僅50餘米,溝里雲飄霧繞,從溝底仰望天空,好像一條藍色的繩索懸在空中,人稱「一線天」。1964年修建成昆鐵路時,橋梁建設者們在這里修建了一座中國跨度最大的鐵路石拱橋。
1965年,西南鐵路建設工程指揮部在制訂成昆線鋪軌進度計劃時發現,倘若集中採用預制的梁部結構,僅架橋時間就需一年多,於是決定把一些梁橋改為石拱橋,以縮短架梁的工期和減少水泥長途運輸,達到提前通車的目的。本橋就是由簡支梁橋改為石拱橋中的一座。
一線天石拱橋位於成昆線北段,在關村壩和長河壩之間,跨越大渡河支流老昌溝。橋址地質,溝底為沖積漂石土、卵石土、夾礫石土、粉粗砂,總厚度達25米以上;兩側溝壁為震旦系灰岩,岩層局部形成平緩褶曲,節理發育,石質堅硬。
本橋孔跨54米,是我國跨度最大的空腹式鐵路石拱橋,全長63.14米,具有民族傳統的建築結構形式。全橋總圬工量l600多立方米,各類拱石計4930塊。拱石從烏斯河至毛頭馬一帶沿大渡河採集的花崗片麻岩加工而成,與附近山石渾然一體,顯得格外壯觀。
石拱橋位於直線3%o縱坡上,主拱圈應力按固端無鉸拱原理計算,主拱跨度54米,矢高13.5米,拱寬4米,拱頂厚1.6米,拱腳厚2.815米,拱軸線用倒懸鏈線。拱上結構選用等截面懸鏈線小拱,每端布置小拱三孔,跨度5米,矢跨比1:2,拱厚為0.5米,外觀較為協調。外小拱一端伸入隧道內支承於岩石地基上,一端支承在主拱圈的支承墩上。為了使拱上結構與兩岸岩層隔開,起伸縮縫的作用,中間一跨用三鉸拱,內外兩跨用無鉸拱。主拱圈於1966年7月開始砌築,同年10月建成,歷時99天,施工較為快速。全橋共使用45615工天,平均每成橋一米用722.4工天。
在施工中,工人們鑿棧道,登絕壁,埋地龍,架纜索,用簡單的設備巧裝鋼拱架,在三個多月的建築安裝過程中做到了高標准、嚴要求,精心施工,確保工程質量。通過幾十年來運營的考驗,石拱橋各部位完好無損,結構性能良好。「一線天」石拱橋建設的經驗說明,在深溝峽谷、地形地質條件許可的情況下,因地制宜,就地取材,節省鋼材水泥,避免深基高墩,修建大跨度石拱橋是適宜的。石拱橋堅固耐用,無周期性大修作業,養護維修費用低,在山區修建中小跨鐵路橋,可以充分發揮石拱橋的長處和作用。
我國鐵路最大跨度的鋼筋混凝土拱橋——永定河7號橋 我國橋梁建設新的里程碑——南京長江大橋
石拱橋以巨石砌成拱券通水,南方北方都有,占橋梁的大多數。南方河道較窄,河中行船,橋上運輸以肩挑為主,所以拱跨不需太大而拱背特高;北方正好相反,河道較寬而淺,河中常不行船,橋上以車馬運輸為主,所以拱背不需或不能太高而橋面平緩。由此形成南方拱橋曲柔空靈、北方拱橋平實穩重的風格差異。
中國現存最古老的橋就是一座單跨石拱橋,即河北趙縣安濟橋,建於隋代(605~617)。
安濟橋下的河流平時僅涓涓細流,不通航,而河面較寬,所以橋孔不需太高而應有相當大的跨度,橋面緩平無階,可以代表北方石拱橋的風格。安濟橋大膽地在世界上首創了大跨弓形拱券,拱弧跨度達37.47米,矢高不到弧跨的五分之一,橋頂寬8.51米。全橋縱向(即沿跨度方向)有28道並列拱券,各券可逐道建造,模架重復使用,便於施工。為加強各券之間的橫向聯系,不使向外傾翻,除了用鐵件和橫向石條加強券間聯系外,又使兩頭橋腳寬度比橋頂寬度寬51厘米到74厘米,使各券自然向內擠緊。此河每遇大雨,則大水橫流,為利於洪水時增加泄水面,在此橋大券和橋面之間,兩肩各開二孔,稱為敞肩拱。這種做法,也有減輕自重,減少工程量和豐富造型的作用,是中國首創。
橋面呈和緩的凸圓弧狀,在橋頭處此弧線反向微微凹曲,全橋曲線非常優美舒展。橋面的圓弧半徑較大,橋券的半徑較小,一弛一張,弛者在上,張者在下,形成有力的承托對比關系。四個敞肩小拱和橋面大拱的拱背標高由中向外逐漸下移,它們的軌跡連線就是橋面弧線。大、小拱的對比,顯出了大拱的真實尺度,各拱的做法一致又強調統一。小拱的通透使全橋顯得空靈輕巧,負重若輕。 安濟橋是真善美的高度結合,它所達到的藝術水平曾引起後人的不斷激賞,將之比為飛虹、蒼龍、玉環和新月,欣賞它的舒展和輕靈。
比起其它建築類型來,橋梁有更為明確單一的實用要求,技術性也更強,但即使這樣,橋梁對於美化生活,裝點江山,仍具有很大意義,同樣也是建築藝術關注的對象。在某種情況下,橋梁與建築群或環境的結合,還可能烘托出某種一定深度的精神文化涵義。例如北京紫禁城天安門前的五座石拱橋,正對著五個門洞,中間一座最大,其它四座依次縮小,與天安門及周圍環境如華表、石獅等一起,構成為宮殿入口,就加強了這一皇權建築的氣勢。在寺廟前部也常有小橋,以標示建築的重要性。園林里的橋梁要求與景觀有更密切的結合,對造型美的要求也更高,與其它園林景觀一起,共同渲染出幽雅的氣氛。這些橋梁就更多超出了單純實用的意義,與其說它們只是一種交通設施,不如說更是一種點景小品,它們的美,除了技術美以外,就更多地具有狹義藝術美的特性了。
橋梁專家茅以升
茅以升是我國著名的橋梁專家、教育家、社會活動家。他主持設計的錢塘江大橋,是我國第一座由中國人自己設計建造的鐵路公路兩用橋;他還參加了新中國第一座現代化的大橋——武漢長江大橋的建造。
茅以升早年留學美國,其博士論文《框架結構的次應力》的科學創見,被稱為「茅氏定律」。1921年,他回到祖國懷抱。30年代,茅以升在錢塘江大橋工程技術上的成就曾令國外同行對中國的橋梁建築工程師刮目相看。50年代,在武漢長江大橋建設過程中,茅以升擔任由中外專家組成的技術顧問委員會的主任委員,解決了武漢長江大橋建設中的14個難題。1959年,在首都「十大建築」的建設中,茅以升擔任人民大會堂結構審查組組長,為這個歷史性的重大建築貢獻了自己的技術、經驗和智慧。他是中國現代橋梁工程學的重要奠基人。
作為一名教育家,茅以升在教育界工作的二十餘年中當過五所學校的教授、兩個大學的校長、兩個學院的院長。他積極倡導科普教育,撰寫了《橋話》《中國石拱橋》等大量的科普文章。
「盧溝曉月」的來源
單以「曉月」形容盧溝橋之美,據傳說是另有原因:每當舊歷的月盡頭(晦日)天快曉時,下弦的鉤月在別處還看不分明,如有人到此橋上,他偏先得清光。這俗傳的道理是否可靠,不能不令人疑惑,其實,盧溝橋也不過高起一些,難道同一時間在西山山頂,或北平城內的白塔(北海山上)上,看那晦曉的月亮會比盧溝橋上不如?不過,話還是不這么拘板說為妙,用「曉月」陪襯盧溝橋的確是一位善於想像的藝術家的妙語,本來不預備後人去作科學的測驗。你想:「一日之計在於晨」,何況是行人的早發。朝氣清蒙,烘托出那勾人思感的月亮,——上浮青天,下嵌白石的巨橋。京城的雉堞若隱若現,西山的雲翳似近似遠,大野無邊,黃流激奔,……這樣光,這樣色彩,這樣地點與建築,不管是料峭的春晨,凄冷的秋曉,景物雖然隨時有變,但若無雨雪的降臨,每月末五更頭的月亮,白石橋,大野,黃流,總可湊成一幅佳畫,渲染飄浮於行旅者的心靈深處,生發出多少反射的美感。
中國紹興---古橋之鄉
紹興是我國歷史文化名城之一。古稱越國。境內水道縱橫,有水鄉水城之譽。因水而有橋,因橋必有景,美名橋鄉。
據清光緒癸巳(1893)繪制的《紹興府城衢路圖》所示,當時城內有橋梁229座,城市面積為7.4平方公里,平均每0.0231平方公里就有橋一座,與世界聞名的水城義大利威尼斯相比較,為該城市在第二次世界大戰前的橋梁密度的45倍(該城面積為567平方公里,當時有橋378座,現僅存橋76座),為清末時蘇州城內橋梁密度的2倍(蘇州城內面積21平方公里,清末有橋310座),石橋連街接巷,五步一登,十步一跨,真可謂是「無橋不成市,無橋不成路,無橋不成村」。
紹興橋梁量多面廣,據1993年底統計全市有橋10610座,譽為「萬橋市」。在這眾多橋梁中,古橋佔有很大比例,是國內保存古橋品類、數量最多的地區之一,自適應於小江小河的木樑橋、木拱橋,到適應於大江大河的浮橋繼而發展到石樑橋、三邊形橋、五邊形橋、七邊形橋、半圓形石拱橋、馬蹄形石拱橋、橢圓形石拱橋及至跨入當今世界先進拱圈結構的准懸鏈線拱橋,構成了一個極完整的古橋系列,成為中國古代橋梁發展,演化的一個縮影,被稱為中國的「古橋博物館」。
在全市現存的604座古橋中,宋以前古橋13座,明以前古橋41座,清代重修、重建、新建的古橋550座。按材料與結構分:有古木橋(包括木樑橋、木拱橋)10座,石樑橋(包括三折邊橋)348座,石拱橋(包括多折邊拱、半圓拱、馬蹄形拱、橢圓拱、准懸鏈線拱)241座,多橋型組合橋4座,纖道橋1座。 紹興古橋不僅類多面齊,而且許多橋取得了國內「橋梁之最」稱號: 國內現存最早的城市橋梁---宋代八字橋 國內僅有的唐代特長型石樑橋---纖道橋 國內僅有的連續三孔馬蹄形拱橋---涇口大橋 國內首次發現的准懸鏈線拱古橋---玉成橋,迎仙橋 國內折邊橋數量之最
這些「之最」說明紹興古橋不但品類齊全,而且在橋型、建橋工藝、技術水平都達到了當時時代的高峰。
紹興古橋所具有的環境布局美、結構裝飾美和橋楹詩文美,構成了特有的水鄉交通景觀。「垂虹玉帶門前來,萬古名橋出越州」。紹興古橋文化成為越文化的重要組成部分。
建國以來,紹興現代橋梁建設日新月異。其中尤以昌安立交橋為代表,是紹興中心城市近年的重大建設成就,它向省內外,國內外人士展示了紹興古城現代化風貌,開始了紹興現代橋梁的新篇章。
紹興是我國歷史文化名城之一。古稱越國。境內水道縱橫,有水鄉水城之譽。因水而有橋,因橋必有景,美名橋鄉。
據清光緒癸巳(1893)繪制的《紹興府城衢路圖》所示,當時城內有橋梁229座,城市面積為7.4平方公里,平均每0.0231平方公里就有橋一座,與世界聞名的水城義大利威尼斯相比較,為該城市在第二次世界大戰前的橋梁密度的45倍(該城面積為567平方公里,當時有橋378座,現僅存橋76座),為清末時蘇州城內橋梁密度的2倍(蘇州城內面積21平方公里,清末有橋310座),石橋連街接巷,五步一登,十步一跨,真可謂是「無橋不成市,無橋不成路,無橋不成村」。
紹興橋梁量多面廣,據1993年底統計全市有橋10610座,譽為「萬橋市」。在這眾多橋梁中,古橋佔有很大比例,是國內保存古橋品類、數量最多的地區之一,自適應於小江小河的木樑橋、木拱橋,到適應於大江大河的浮橋繼而發展到石樑橋、三邊形橋、五邊形橋、七邊形橋、半圓形石拱橋、馬蹄形石拱橋、橢圓形石拱橋及至跨入當今世界先進拱圈結構的准懸鏈線拱橋,構成了一個極完整的古橋系列,成為中國古代橋梁發展,演化的一個縮影,被稱為中國的「古橋博物館」。
在全市現存的604座古橋中,宋以前古橋13座,明以前古橋41座,清代重修、重建、新建的古橋550座。按材料與結構分:有古木橋(包括木樑橋、木拱橋)10座,石樑橋(包括三折邊橋)348座,石拱橋(包括多折邊拱、半圓拱、馬蹄形拱、橢圓拱、准懸鏈線拱)241座,多橋型組合橋4座,纖道橋1座。
紹興古橋不僅類多面齊,而且許多橋取得了國內「橋梁之最」稱號:
國內現存最早的城市橋梁---宋代八字橋
國內僅有的唐代特長型石樑橋---纖道橋
國內僅有的連續三孔馬蹄形拱橋---涇口大橋
國內首次發現的准懸鏈線拱古橋---玉成橋,迎仙橋
國內折邊橋數量之最
這些「之最」說明紹興古橋不但品類齊全,而且在橋型、建橋工藝、技術水平都達到了當時時代的高峰。
紹興古橋所具有的環境布局美、結構裝飾美和橋楹詩文美,構成了特有的水鄉交通景觀。「垂虹玉帶門前來,萬古名橋出越州」。紹興古橋文化成為越文化的重要組成部分。
建國以來,紹興現代橋梁建設日新月異。其中尤以昌安立交橋為代表,是紹興中心城市近年的重大建設成就,它向省內外,國內外人士展示了紹興古城現代化風貌,開始了紹興現代橋梁的新篇章。
紹興一古街獲聯合國文化遺產獎
㈦ 幫我查一下橋的資料
資料比較長,希望你能慢慢看完它,也希望它真的能幫上你。 橋是一種用來跨越障礙的大型構造物。確切的說是用來將交通路線 (如道路、鐵路、水道等)或者其他設施 (如管道、電纜等)跨越天然障礙 (如河流、海峽、峽谷等)或人工障礙 (高速公路、鐵路線)的構造物。橋的目的是允許人、車輛、火車或船舶穿過障礙。橋可以打橫搭著谷河或者海峽兩邊,又或者起在地上升高,檻過下面的河或者路,讓下面交通暢通無阻。 「橋」原本是一種高大的樹(參見喬木),因為夠高大,砍下來就夠長放在河面,可以連著兩邊岸,即獨木橋。啟閉式橋梁給大船通過的空間。另有文學作品,電影,體操術語和滑板術語等以此為名。 中國山川眾多、江河縱橫,是個橋梁大國,在古代無論是建橋技術,還是橋梁數量都處於世界領先地位。千百年來,橋梁早已成為人們社會生活中不可缺少的組成部分。但由於我國幅員遼闊,從南到北,從東到西,在地理氣候、文化習俗以及社會生產力發展水平上,都存在較大的差異。因此,各自立足於自己的實際條件和根據自己的需要,經過長期的時間,遂創造出多種多樣的橋梁形式,並逐步形成了自己的特色,具體說來大致有如下特點:
(一) 地域性。我國土地遼闊,南北之間和東西之間的橋梁,受所在自然地理和人文社會的影響,因地制宜,都形成了各自相對獨立的風格和特色。如北方中原地區,黃河流域,地勢較為平坦,河流水域較少,人們運輸物資多賴騾馬大車或手推板車。因此,這里的橋梁多為寬坦雄偉的石拱橋和石樑橋,以便於船隻從橋下通過;西北和西南地區,山高水激、谷深崖陡,難以砌築橋墩,因此,多採用藤條、竹索、圓木等山區材料,建造繩索吊橋或伸臂式木樑橋;嶺南閩粵沿海地區,盛產質地堅硬的花崗岩石,所以石橋比比皆是;而雲南少數民族地區,因竹材豐富,便到處可見別具一格的各式竹材橋梁。從橋梁的風格上看,北方的橋如同北方的人,顯得粗獷朴實;南方的橋也同南方的人,顯得靈巧輕盈。當然,這跟自然地理也有極大關系,如北方的河流因水流量欺負變化很大,又有山洪冰塊沖擊,故橋梁必須厚實穩重;而南方河流水勢則較平緩,又要便於通航,故橋梁相對較纖細秀麗。
(二) 多種多樣性。我國是個文明古國,地大物博,山河奇秀,南北地質地貌差異較大,因此對建橋的技術要求也高。大約在漢代時,橋梁的四種基本橋型:梁橋、浮橋、索橋、拱橋便已全部產生了。這四種橋根據其建築材料和構造形式的不同,又分別演化出:木橋、石橋、磚橋、竹橋、鹽橋、冰橋、藤橋、鐵橋、葦橋、石柱橋、石墩橋、漫水橋、伸臂式橋、廊橋、風雨橋、竹板橋、石板橋、開合式橋、溜索橋、三邊形拱橋、尖拱橋、圓拱橋、連拱橋、實腹拱橋、坦拱橋、徒拱橋、虹橋、渠道橋、曲橋、纖道橋、十字橋,以及棧道、飛閣等等,幾乎應有盡有,什麼形式的古橋,在我國都能找到。
(三) 多功能性。我國古代的匠師建橋,很注意發揮橋梁的最大效益,既能考慮到因地制宜、一切從實用出發,又能考慮使橋梁盡量起到多功能的作用。如江南的拱橋多為兩頭平坦,中間高拱隆起,使之既產生造型上的弧線美,又利於行舟。而南方地區廣見的廊式橋,則更充分反映了一橋多用的特點。南方雨多日照強,橋匠便在橋上修建廊屋,這不僅為過往行人提供了躲避風雨日照、便於歇息的場所,而且還增加了橋梁的自重,以免洪水把橋沖掉,並起到保護木樑、鐵索不受風雨腐蝕的作用。特別是很多此類廊橋,因是人員過往要沖,故還利用它兼作集市、住宿和進行商業活動。如廣東潮安縣的湘子橋,這座橋全長五百餘米,有著「一里長橋一里市」之稱,橋中設一段可以開合的浮橋,以利通航;橋上建廊屋、樓後做集市,其間店面櫛比,自晨至暮,熙熙攘攘,熱鬧非凡,以至不聞不見咆哮的潮水和寬闊的江面,故民間流傳有「到了湘橋問湘橋」的笑話。
(四) 群眾公益性。橋梁自產生始,便以屬於民眾共有的社會性出現。我國的傳統建築,一般為私有性,唯有橋梁(除私有的園林中橋梁外),不管是官修私建的,都為社會所公有。故數千年來,愛橋護路成為一種良好風尚,而「修橋鋪路」則是造福大眾的慈善行為,被民眾所推崇。因此,修橋或建橋具有廣泛的群眾性。查看史志,我國歷來修橋建橋的方式,大概有四種:一是民建,即由一家一姓獨立建橋;二是募捐集資,報經官府支持,協力興建。此種最為多見,如著名的趙州橋、泉州洛陽橋等,都是用此方式建成的;三是官倡民修,由地方官倡導,士紳附和認捐,並指派官吏或商紳主持完成。此多屬較大的橋梁;四是全由官府撥款施工興建的。所以,我國古橋遍布各地,連窮鄉僻壤也多建橋。其數量之多,分布之廣,居世界首位。
產生與發展
在人為橋梁之前,自然界由於地殼運動或其他自然現象的影響 ,形成了不少天然的橋梁形式。如浙江天台山橫跨瀑布上的石樑橋,江西貴溪因自然侵蝕而成的石拱橋(仙人橋)以及小河邊因自然倒下的樹干而形成的 「獨木橋」,或兩岸藤蘿糾結在一起而構成的天生「懸索橋」等等。人類從這些天然橋中得到啟示,便在生存過程中,不斷仿效自然。開始時大概是利用一根木料在小河上,或氏族聚居群周圍的壕溝上搭起一些獨木橋(橋之所以始稱「梁」,也許便是因這種橫梁而過的原故),或在窄而淺的溪流中,用石塊墊起一個接一個略出水面的石蹬,構成一種簡陋的「跳墩子」石樑橋(後園林中多仿此原始橋式,稱「汀步橋」、「踏步橋」)。這些「獨木橋」「跳墩子橋」便是人類建築的最原始的橋梁,以後隨著社會生產力的發展,不斷由低級演進為高級,才逐漸產生各種各樣的跨空橋梁。
我國的橋梁,大致經歷了四個發展階段。第一階段以西周、春秋為主,包括此前的歷史時代,這是古代橋梁的創始時期。此時的橋梁除原始的獨木橋和汀步橋外,主要有梁橋和浮橋兩種形式。當時由於生產力水平落後,多數只能建在地勢平坦,河身不寬、水流平緩的地段,橋梁也只能是寫木樑式小橋,技術問題較易解決。而在水面較寬、水流較急的河道上,則多採用浮橋。
第二階段以秦、漢為主,包括戰國和三國,是古代橋梁的創建發展時期。秦漢是我國建築史上一個璀璨奪目的發展階段,這時不僅發明了人造建築材料的磚,而且還創造了以磚石結構體系為主題的拱券結構,從而為後來拱橋的出現創造了先決條件。戰國時鐵器的出現,也促進了建築方面對石料的多方面利用,從而使橋梁在原木構梁橋的基礎上,增添了石柱、石樑、石橋面等新構件。不僅如此,它的重大意義,還在於由此而使石拱橋應運而生。石拱橋的創建,在中國古代建橋史上無論是實用方面,還是經濟、美觀方面都起到了劃時代的作用。石樑石拱橋的大發展,不僅減少了維修費用、延長了橋的使用時間,還提高了結構理論和施工技術的科學水平。因此,秦漢建築石料的使用和拱券技術的出現,實際上是橋梁建築史上的一次重大革命。故從一些文獻和考古資料來看,約莫在東漢時,梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四大基本橋型已全部形成。
第三階段是以唐宋為主,兩晉、南北朝和隋、五代為輔的時期,這是古代橋梁發展的鼎盛時期。隋唐國力較之秦漢更為強盛,唐宋兩代又取得了較長時間的安定統一,工商業、運輸交通業以及科學技術水平等十分發達,是當時世界上最先進的國家。東晉以後,由於大量漢人貴族官宦南遷,經濟中心自黃河流域移往長江流域,使東南水網地區的經濟得到大發展,經濟和技術的大發展,又反過來刺激橋梁的大發展。因此,這時創造出許多舉世矚目的橋梁,如隋代石匠李春首創的敞肩式石拱橋--趙州橋,北宋廢卒發明的疊梁式木拱橋--虹橋,背誦創建的用筏形基礎、植蠣固墩的泉州萬安橋,南宋的石樑橋與開合式浮橋相結合的廣東潮州的湘子橋等。這些橋在世界橋梁史上都享有盛譽,尤其是趙州橋,類似的橋在世界別的國家中,晚了七個世紀方才出現。縱觀中國橋梁史,幾乎所有的重大發明和成就,以及能爭世界第一的橋梁,都是此時創建的。
第四階段為元、明、清三朝,這是橋梁發展的飽和期,幾乎沒有什麼大的創造和技術突破。這時的主要成就是對一些古橋進行了修繕和改造,並留下了許多修建橋梁的施工說明文獻,為後人提供了大量文字資料。此外,也建造完成了一些像明代江西南城的萬年橋、貴州的盤江橋等艱巨工程。同時,在川滇地區興建了不少索橋,索橋建造技術也有所提高。 到清末,即1881年,隨著我國第一條鐵路的通車,迎來了我國橋梁史上的又一次技術大革命。
類型與形式
按主要材料分
木、石、磚、竹、藤、鐵、鹽、冰、紙橋
獨木橋是最早的橋梁形式,我國秦漢以前的橋幾乎都是木橋。如最早出現的獨木橋、木柱樑橋。約商周時便出現浮橋,戰國前後又出現排柱式木樑橋和伸臂式木樑橋。但因木材本身的特性,如質松易腐以及受材料強度和長度支配等,不僅不易在河面較寬的河流上架設橋梁,而且也難以造出牢固耐久的橋梁來,因此,南北朝始遂為木石混合或石構橋梁所取代。
石橋和磚橋。一般是指橋面結構是用石或磚料來做的橋,純磚構造的橋極少見,一般是磚木或磚石混合構建,而石橋則較多見。到春秋戰國之際便出現了石墩木樑跨空式橋,西漢進一步發展為石柱式石樑橋,東漢則又出現了單跨石拱橋,隋代創造出世界上第一座敞肩式單孔弧形石拱橋,唐代李昭得造出了船形墩多孔石樑橋。宋代是大型石橋蓬勃發展的時期,創造出像泉州洛陽橋和平安橋那樣的長達數里橫跨江海交匯處的石樑橋,以及像北京蘆溝橋和蘇州寶帶橋那樣的大型石拱橋。
竹橋和藤橋。主要見於南方,尤其是西南地區。一般只用於河面較狹的河流上,或作為臨時性架渡之用。早期的主要是一種索橋,南北朝時稱竹質的溜索橋為「笮橋」。後來出現了竹索橋、竹浮橋和竹板橋等。鐵橋,在古代包括鐵索橋和鐵柱橋兩種。前者屬於索橋類,較多見,約在唐代便出現;後者屬於梁橋類,實為木鐵混合橋,極少見,在江西見一例。
鹽橋和冰橋。主要見於特殊的自然環境中。前者主要見於青海鹽湖地區,後者主要見於北方寒冷地區。
紙橋是在一些玩具中出現的。
按結構及外觀分
梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四種基本類型。
梁橋。又稱平橋、跨空梁橋,是以橋墩做水平距離承托,然後架梁並平鋪橋面的橋。這是應用最為普遍的一種橋,在歷史上也較其它橋形出現為早。它有木、石或木石混合等形式。先秦時梁橋都是用木柱做橋墩,但這種木柱木樑結構,很早就顯出其弱點,不能適應形勢的發展。因此,取而代之的是石柱木樑橋,如秦漢時建成的多跨長橋:渭橋、灞橋等。約在漢代時樁基技術發明,於是出現了石橋墩,標志著木石組合的橋梁能夠越跨較寬大的河道能經受住洶涌洪浪的沖擊。但由於石墩上的木樑不耐風雨侵蝕,於是便在橋上建起了橋屋,保護橋身,此橋型(廊橋)後多見於南方,但最早都見於黃河流域。中小型的石樑或石板橋,構造方便,材料耐久,維修省力,是民間最為喜用的一種橋形,尤其是南宋後,在福建泉州地區十分盛行,創造了許多長大的石樑橋。梁橋若中間無橋墩者,稱單跨梁橋;若水中有一橋墩,使橋身形成兩孔者,便稱雙跨梁橋;若兩墩以上者,便稱多跨梁橋。
浮橋。又稱舟橋、浮航、浮桁,因其架設便易,常用於軍事目的,故也稱「戰橋」--一種用於數十百艘木船(也有用木筏或竹筏連橫於水上的)連鎖起來並列於水面,船上鋪木板供人馬往來通行的橋。若按嚴格意義上的橋:是以跨空和有柱墩為標志的話,那它還不是十足意義上的橋。浮橋主要建於河面過寬及河水過深或漲落起伏大,非一般木石柱樑橋所能濟事的地方。浮橋兩岸多設柱樁或鐵牛、鐵山、石囷、石獅等以系纜。隋大業元年在洛陽洛水上建成的天津橋,是第一次用鐵鏈連接船隻的浮橋。浮橋目前在我國南方如江西、浙江、廣西等地方仍常見用。
浮橋的優點:一是施工快速,清咸豐二年(公元1852年),太平軍圍攻武昌,只用一夜時間就建成兩座橫跨長江的浮橋。二是造價低廉,明代鄒守益在《修鳳林浮橋記》中,曾對石橋與浮橋做過比較:「若用石樑橋,要費千金,而用浮橋,則費五百金便可,可根據需要而定。」三是開合隨意,拆除和架設都很方便。缺點是載重量小,隨波上下動盪不定,且抵禦洪水能力弱,常需及時拆撤,並要人照看,管理繁瑣,舟船、橋板與系船的纜繩要經常修葺和更換,維護費用昂貴。因此,很多浮橋的最後歸宿,都向木樑橋、石樑橋或石拱橋發展。
索橋。也稱吊橋、繩橋、懸索橋等,是用竹索或藤索、鐵索等為骨幹相拼懸吊起的大橋。多建於水流急不易做橋墩的陡岸險谷,主要見於西南地區。其做法是在兩岸建屋,屋內各設系繩的立柱和絞繩的轉柱,然後以粗繩索若干根平鋪系緊,再在繩索上橫鋪木板,有的在兩側還加一至兩根繩索作為扶欄。始見於秦漢,如秦李冰曾在四川益州(今成都)城西南建成的一座笮橋,又名"夷里橋",便是座竹索橋。現存著名的有建於明清時的瀘定鐵索橋、灌縣竹索橋等。過索橋感覺非常驚險,正如古人形容過索橋的那樣:「人懸半空,度彼決壑,頃刻不戒,隕無底谷。」唐代和尚智猛稱:「窺不見底,影戰影栗。」其實真正渡之還是安全的,正如《徐霞客游紀》對貴州盤江橋評價的那樣:「望之飄然,踐之則屹然不動。」
拱橋。在我國橋梁史上出現較晚,但拱橋結構一經採用,便迅猛發展,成為古橋中最富有生命力的一種橋型,即使在今天,它也仍有繼續發展的廣闊前景。拱橋有石拱、磚拱和木拱之分,其中磚拱橋極少見,只在廟宇或園林里偶見使用。一般常見的是石拱橋,它又有單拱、雙拱、多拱之分,拱的多少視河的寬度來定。一般正中的拱要特別高大,兩邊的拱要略小。依拱的形狀,又有五邊、半圓、尖拱、坦拱等之分。橋面一般鋪石板,橋邊做石欄桿。拱橋的形象最早見於東漢畫像磚上,是由伸臂木石樑橋在發展過程中又受墓拱、水管等形狀影響而產生的。文獻記載見於南北朝時的《水經注》中,現存最早的實物和最具代表性的是隋代李春設計建造的趙州橋。石拱橋的發券,明以後,尤其在清代,則盛行用整券,即「桶狀發券」。
其他造型:
飛閣和棧道、渠道橋和纖道橋,以及曲橋、魚沼飛梁和風水橋。
「飛閣」,又稱閣道、復道,即天橋。古代宮殿樓閣間的跨通道。《三輔黃圖》:「乃於宮(指漢未央宮)西跨城池作飛閣通建章宮,構輦道以上下。」秦漢皇宮樓殿間聯以閣道通行,因上下有道,故稱復道。秦始皇築閣道由阿房宮通驪山,人行橋上,車行橋下,堪稱中國最早的立交橋。「棧道」,又稱棧閣、橋閣,單臂式木樑橋。在山區陡峭的地方,架木鋪成的道路。
「渠道橋」,既是引水渠道又作行人用的橋梁。也即在橋上砌水渠以引水。如建於金代的山西洪洞縣惠遠橋。故今山西民間尚有「水上橋、橋上水」的俚語。「纖道橋」,一種為便於拉纖而建造的、與河流平行的帶狀長橋。多見於浙江境內的運河地區。有的長達一二公里乃至五六公里,如紹興阮社有一座「百孔官塘」纖道橋,建於清同治年間,橋長380餘米,115個跨,橋面用三塊條石拼成,底平接水面。
「曲橋」,園林中特有的橋式,故也稱園林橋。橋與徑、廊均為園林中遊人賞景的通道。「景莫妙於曲」,故園林中橋多做成折角者,如九曲橋,以形成一條來回擺動,左顧右盼的折線,達到延長風景線,擴大景觀畫面的效果。曲橋一般由石板、欄板構成,石板略高出水面,欄桿低矮,造成與水面似分非分、空間似隔非隔,尤有含蓄無盡之意。(1)採用圓弧拱形式,改變了我國大石橋多為半圓形拱的傳統。我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在兩方面的缺陷:一是交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋梁比較合適,而大跨度的橋梁選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔凈跨度為37.O2米,而拱高只有7.25米,拱高和跨度之比為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。
(2)採用敝肩。這是李春對拱肩進行的重大改進,把以往橋梁建築中採用的實肩拱改為敝肩拱,即在大拱兩端各設兩個小拱,靠近大拱腳的小拱凈跨為3.8米,另一拱的凈跨為2.8米。這種大拱加小拱的敝肩拱具有優異的技術性能,首先可以增加泄洪能力,減輕洪水季節由於水量增加而產生的洪水對橋的沖擊力。古代佼河每逢汛期,水勢較大,對橋的泄洪能力是個考驗,四個小拱就可以分擔部分洪流,據計算四個小拱可增加過水面積16%左右,大大降低洪水對大橋的影響,提高大橋的安全性。其次敝肩拱比實肩拱可節省大量土石材料,減輕橋身的自重,據計算四個小拱可以節省石料26立方米,減輕自身重量700噸,從而減少橋身對橋台和橋基的垂直壓力和水平推力,增加橋梁的穩固。第三增加了造型的優美,四個小拱均衡對稱,大拱與小拱構成一幅完整的圖畫,顯得更加輕巧秀麗,體現建築和藝術的完整統一。第四符合結構力學理論,敝肩拱式結構在承載時使橋梁處於有利的狀況,可減少主拱圈的變形,提高了橋梁的承載力和穩定性。
(3)單孔。我國古代的傳統建築方法,一般比較長的橋梁往往採用多孔形式,這樣每孔的跨度小、坡度平緩,便於修建。但是多孔橋也有缺點,如橋墩多,既不利於舟船航行,也妨礙洪水宣洩;橋墩長期受水流沖擊、侵蝕,天長日久容易塌毀。因此,李春在設計大橋的時候,採取了單孔長跨的形式,河心不立橋墩,使石拱跨徑長達37米之多。這是我國橋梁史上的空前創舉。
材料與構造
橋梁的構造,除較原始的獨木橋、汀步橋以及浮橋外,一般均由跨空部分和跨空支承部分構成,即橋墩與橋身組成。
(一) 梁橋,根據其所用材料和構造情況,可分為木樑橋和石樑橋。「木樑橋」包括木樑木柱橋、木樑石柱橋、木樑石墩橋、木撐架橋,其中「木樑石柱橋」是從木樑木柱這種原始的木橋發展而來的。
「石樑橋」包括石樑石柱橋、石樑石墩橋、石伸臂橋(類似木伸臂橋)、三邊石樑橋、漫水石樑橋、石板平橋(多見於園林「曲橋」和「纖道橋」)。其中以「石樑石墩橋」最為常見。這種橋比用石墩木樑又更進一步,避免了木樑橋面易於腐朽、常需維修的缺點。
橋梁中還有一種與浮橋相結合的橋式,即「開合式橋」。其中間浮橋可根據需要開合啟閉。如潮安縣的湘子橋。其東西兩端是石樑橋,中間則用十八隻木船搭成浮橋相連接,以利排渲洪水,及「通巨艦,排放木筏」之用。
(二)拱橋,根據其構造情況以及拱券的圓弧和排列形式可分為:陡徒和坦拱式拱橋、尖拱和圓拱式拱橋、連拱和固端式拱橋,單孔和多孔式拱橋、實腹和空腹式拱橋,以及虹橋等等。其拱券的圓弧則有半圓、馬蹄、全圓、鍋底、蛋圓、橢圓、拋物線圓及折邊等形式,排列形式則有並列和橫聯兩種,其中橫聯式應用最多,並派生出鑲邊橫聯券和框式橫聯券兩種。
(三)索橋,根據其採用不同質地的繩索及過度和構造形式,可分為竹索、鐵索、藤索和溜索橋、城防吊橋,以及單索、雙索、多索網狀橋、並列多索橋等。
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按主要承重結構體系分 有梁式橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、斜張橋和組合體系橋等(圖4),前三種是橋梁的基本體系。
按橋樑上部結構的建築材料分 有木橋、石橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋(有時三者統稱混凝土橋)、鋼橋和結合梁橋等。木橋易腐蝕多用於臨時性橋梁。石料和混凝土抗壓強度高而抗拉強度低,主要用於拱橋。鋼筋混凝土橋為耐壓的混凝土和抗拉、抗壓性能均好的鋼筋結合而成的橋,主要用於跨度不大的梁式橋和拱橋。預應力混凝土橋是採用高強度鋼筋(絲)和高標號混凝土建成,可達到比鋼筋混凝土大得多的跨度,可採用的結構體系也比鋼筋混凝土橋廣泛得多。鋼橋用結構鋼製造,現常用於實腹梁橋及大跨度的桁架梁橋、拱橋、斜張橋和懸索橋。其主要優點是施工速度較快,跨越能力大;缺點是用鋼量較多,維修費大。結合梁橋也稱組合梁橋,是由兩種不同建築材料結合而成的橋,通常指用鋼梁和鋼筋混凝土橋面板結合而成的橋,可以節省鋼材。
此外,還有用輕質混凝土、鋁合金、玻璃鋼等建築材料建造的橋梁。
按用途分 有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、城市橋。公路橋的活載一般小於鐵路橋,但活載的作用點(車輪)在橋的橫向是變化的,橋面較寬,橋梁的容許撓度也大。鐵路橋活載沿軌道運行,在橋上橫向位置不變,橋面系易於布置,但橋面通常較窄,在大跨度鐵路橋的設計中,由於橫向穩定、剛度和風振等原因而需加寬橋梁;其活載大,容許撓度小,因此在選擇結構體繫上不如公路橋有較多的自由。在同一橋位上供公路和鐵路使用的橋梁稱公鐵兩用橋。公路、鐵路一般分別布置在上、下兩個平面上;也可布置在同一平面上,將公路設置在鐵路兩側,但運營性能較差。城市橋的構造接近公路橋,但車行道和人行道較寬,橋梁高度要低,以減少橋頭引道長度和填土數量;在通行混合交通時,橋梁縱坡不宜大於2%;設計中應考慮公用事業管線(電信、照明、自來水、暖氣和雨水管等)的過橋設置,不得妨礙橋梁的維修和養護,但高壓輸電線路、煤氣管、輸油管與污水管等不允許在橋上敷設。城市橋應視為重要的藝術建築之一,應注意橋梁本身的造型要和周圍的景觀協調,對橋頭堡、欄桿、燈柱的藝術要求也高。城市橋上遊人樂於駐足,以選用不影響眺覽風景的上承式橋梁為最好。
此外,尚有人行橋、飛機場橋、運河橋、給水橋(渡橋)和供油、供氣、供煤粉的管道橋等。
按跨越障礙分 有跨河橋、跨谷橋、跨線橋和高架線路橋等。跨河橋的長度和高度,應滿足泄洪和通航的要求,在主河槽部分的橋梁稱為正橋,跨度較大;其餘部分稱為引橋,其跨度一般由經濟條件確定,宜優先選用標准設計(見橋梁標准設計)。跨谷橋的長度和高度由地形決定。跨線橋為線路(公路、鐵路等)立體交叉時,一條線路跨越另一條線路的橋梁,也稱立交橋;如在地下穿過既有線路的稱為地道橋。高架線路橋是修建於地面或道路上空,供車輛行駛的旱橋,是一種用橋梁結構代替路堤的高架線路,可以避免線路平面交叉,提高交通運輸能力。
按橋面位置分 有上承式橋、中承式橋、下承式橋和雙層橋。將橋面布置在主要承重結構之上的稱為上承式橋(圖4a、b),在主要承重結構下緣附近的稱為下承式橋(圖3);介於上、下緣之間的稱為中承式橋;上下緣均設橋面的稱為雙層橋。上承式橋具有構造簡單、容易養護、製造架設方便,節省墩台圬工數量以及視野開闊等優點,在橋梁設計中常優先選用。中、下承式橋都具有橋梁建築高度小的優點,視設計要求而用。雙層橋多用於公鐵兩用橋。
按橋梁平面的形狀分 有正交橋、斜橋和彎橋。正交橋的橋梁中心線和主河槽的流向(或被跨越線路的中心線)正交。斜橋的中心線和主河槽流向斜交。斜交的度數一般用橋梁的中心線和支承線的法線交角表示。斜橋受力和構造都較復雜,用材料也多。彎橋是主要承重結構軸線順著線路曲線布置的橋,其受力和構造也較復雜;為便於行車,橋面應按線路要求設置超高及加寬。
按製造方法分 混凝土橋分就地灌築橋和裝配式橋兩類。後者的構件在工廠(場)中預制,運往工地拼裝架設,其優點可使橋梁製造工業化、機械化,降低成本,提高速度,而且質量也有保證。也有兩者結合的裝配、現澆式混凝土橋。鋼橋一般都是裝配式的。
按橋梁長度分 橋梁在技術要求和養護設施等方面需要按橋梁長度進行分類。
按使用期限分 有臨時性橋、永久性橋和半永久性橋。臨時性橋的構造簡易,僅在有限的短期內使用或在永久性橋未建成以前供維持交通之用。永久性橋為長期使用的橋梁,需按規定的設計洪水頻率、橋面寬度和檢查維修設備等進行設計。半永久性橋一般是下部結構按永久性橋設計,而上部結構是臨時性的。
其他特殊橋梁 有活動橋、軍用橋與漫水橋等。活動橋是橋跨結構可以移動或轉動,以擴大或開放橋下自由通道的橋梁,多用於河流下游靠近入海的港口處。軍用橋是為軍事目的而設的臨時性橋梁,用以跨越河流、峽谷溝壕、與彈坑等障礙,通常要求材料重量輕而強度高,構件可以互換,拆裝簡便,能迅速組裝成各種跨度和不同承載力的橋梁。漫水橋是三、四級公路在交通容許有限度中斷時修建的一種半永久性橋梁,橋面建在設計洪水位標高之下,汛期洪水漫頂而過,常採用圬工材料建造。
橋梁-基本特點
梁式橋包括簡支板梁橋、懸臂梁橋、連續梁橋其中簡支板梁橋跨越能力最小,一般一跨在8-20m.連續梁橋國內最大跨徑在200m以下,國外已達240m。
拱橋在豎向荷載作用下,兩端支承處產生豎向反力和水平推力,正是水平推力大大減小了跨中彎矩,使跨越能力增大.理論推算,混凝土拱極限跨度在500m左右,鋼拱可達1200m.亦正是這個推力,修建拱橋時需要良好的地質條件。
剛架橋有T形剛架橋和連續剛構橋,T形剛架橋主要缺點是橋面伸縮縫較多,不利於高速行車.連續剛構主梁連續無縫,行車平順.施工時無體系轉換.跨徑我國最大已達270m(虎門大橋輔航道橋)。
纜索承重橋(斜拉橋和懸索橋)是建造跨度非常大的橋梁最好的設計.道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空,纜索懸掛在橋塔之間。斜拉橋已建成的主跨可達890m,懸索橋可達1991m。
組合體系橋有梁拱組合體系,如系桿拱、桁架拱、多跨拱梁結構等.梁剛架組合體系,如T形剛構橋等。
桁梁式橋:有堅固的橫梁,橫梁的每一端都有支撐。最早的橋梁就是根據這種構想建成的。他們不過是橫跨在河流兩岸之間的樹干或石塊。現代的桁梁式橋,通常是以鋼鐵或混凝土製成的長型中空桁架為橫梁。這使橋梁輕而堅固。利用這種方法建造的橋梁叫做箱式梁橋。
懸臂橋:橋身分成長而堅固的數段,類似桁梁式橋,不過每段都在中間而非兩端支承。
拱橋:借拱形的橋身向橋兩端的地面推壓而承受主跨度的應力。現代的拱橋通常採用輕巧、開敞式的結構。
吊橋:是建造跨度非常大的橋梁最好的設計。道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空,鋼纜牢牢地懸掛在橋塔之間。較古老的吊橋有的使用鐵鏈,有的甚至使用繩索而不是用鋼纜。
拉索橋:有繫到橋柱的鋼纜。鋼纜支撐橋面的重量,並將重量轉移到橋柱上,使橋柱承受巨大的壓力。
玻璃橋:純玻璃製成的一種橋梁。
廊橋:加建亭廊的橋,稱為亭橋或廊橋,可供遊人遮陽避雨,又增加橋的形體變化。
㈨ 橋梁結構設計中應主要考慮哪些結構或構件的穩定問題
按主要承重結構體系分有梁式橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、斜張橋和組合體系橋等(圖4),前三種是橋梁的基本體系。按橋樑上部結構的建築材料分有木橋、石橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋(有時三者統稱混凝土橋)、鋼橋和結合梁橋等。木橋易腐蝕多用於臨時性橋梁。石料和混凝土抗壓強度高而抗拉強度低,主要用於拱橋。鋼筋混凝土橋為耐壓的混凝土和抗拉、抗壓性能均好的鋼筋結合而成的橋,主要用於跨度不大的梁式橋和拱橋。預應力混凝土橋是採用高強度鋼筋(絲)和高標號混凝土建成,可達到比鋼筋混凝土大得多的跨度,可採用的結構體系也比鋼筋混凝土橋廣泛得多。鋼橋用結構鋼製造,現常用於實腹梁橋及大跨度的桁架梁橋、拱橋、斜張橋和懸索橋。其主要優點是施工速度較快,跨越能力大;缺點是用鋼量較多,維修費大。結合梁橋也稱組合梁橋,是由兩種不同建築材料結合而成的橋,通常指用鋼梁和鋼筋混凝土橋面板結合而成的橋,可以節省鋼材。此外,還有用輕質混凝土、鋁合金、玻璃鋼等建築材料建造的橋梁。按用途分有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、城市橋。公路橋的活載一般小於鐵路橋,但活載的作用點(車輪)在橋的橫向是變化的,橋面較寬,橋梁的容許撓度也大。鐵路橋活載沿軌道運行,在橋上橫向位置不變,橋面系易於布置,但橋面通常較窄,在大跨度鐵路橋的設計中,由於橫向穩定、剛度和風振等原因而需加寬橋梁;其活載大,容許撓度小,因此在選擇結構體繫上不如公路橋有較多的自由。在同一橋位上供公路和鐵路使用的橋梁稱公鐵兩用橋。公路、鐵路一般分別布置在上、下兩個平面上;也可布置在同一平面上,將公路設置在鐵路兩側,但運營性能較差。城市橋的構造接近公路橋,但車行道和人行道較寬,橋梁高度要低,以減少橋頭引道長度和填土數量;在通行混合交通時,橋梁縱坡不宜大於2%;設計中應考慮公用事業管線(電信、照明、自來水、暖氣和雨水管等)的過橋設置,不得妨礙橋梁的維修和養護,但高壓輸電線路、煤氣管、輸油管與污水管等不允許在橋上敷設。城市橋應視為重要的藝術建築之一,應注意橋梁本身的造型要和周圍的景觀協調,對橋頭堡、欄桿、燈柱的藝術要求也高。城市橋上遊人樂於駐足,以選用不影響眺覽風景的上承式橋梁為最好。
㈩ 橋有幾種類型(從不同的方面分)請講述橋的歷史
產生與發展
在人為橋梁之前,自然界由於地殼運動或其他自然現象的影響 ,形成了不少天然的橋梁形式。如浙江天台山橫跨瀑布上的石樑橋,江西貴溪因自然侵蝕而成的石拱橋(仙人橋)以及小河邊因自然倒下的樹干而形成的 「獨木橋」,或兩岸藤蘿糾結在一起而構成的天生「懸索橋」等等。人類從這些天然橋中得到啟示,便在生存過程中,不斷仿效自然。開始時大概是利用一根木料在小河上,或氏族聚居群周圍的壕溝上搭起一些獨木橋(橋之所以始稱「梁」,也許便是因這種橫梁而過的原故),或在窄而淺的溪流中,用石塊墊起一個接一個略出水面的石蹬,構成一種簡陋的「跳墩子」石樑橋(後園林中多仿此原始橋式,稱「汀步橋」、「踏步橋」)。這些「獨木橋」「跳墩子橋」便是人類建築的最原始的橋梁,以後隨著社會生產力的發展,不斷由低級演進為高級,才逐漸產生各種各樣的跨空橋梁。
我國的橋梁,大致經歷了四個發展階段。第一階段以西周、春秋為主,包括此前的歷史時代,這是古代橋梁的創始時期。此時的橋梁除原始的獨木橋和汀步橋外,主要有梁橋和浮橋兩種形式。當時由於生產力水平落後,多數只能建在地勢平坦,河身不寬、水流平緩的地段,橋梁也只能是寫木樑式小橋,技術問題較易解決。而在水面較寬、水流較急的河道上,則多採用浮橋。
第二階段以秦、漢為主,包括戰國和三國,是古代橋梁的創建發展時期。秦漢是我國建築史上一個璀璨奪目的發展階段,這時不僅發明了人造建築材料的磚,而且還創造了以磚石結構體系為主題的拱券結構,從而為後來拱橋的出現創造了先決條件。戰國時鐵器的出現,也促進了建築方面對石料的多方面利用,從而使橋梁在原木構梁橋的基礎上,增添了石柱、石樑、石橋面等新構件。不僅如此,它的重大意義,還在於由此而使石拱橋應運而生。石拱橋的創建,在中國古代建橋史上無論是實用方面,還是經濟、美觀方面都起到了劃時代的作用。石樑石拱橋的大發展,不僅減少了維修費用、延長了橋的使用時間,還提高了結構理論和施工技術的科學水平。因此,秦漢建築石料的使用和拱券技術的出現,實際上是橋梁建築史上的一次重大革命。故從一些文獻和考古資料來看,約莫在東漢時,梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四大基本橋型已全部形成。
第三階段是以唐宋為主,兩晉、南北朝和隋、五代為輔的時期,這是古代橋梁發展的鼎盛時期。隋唐國力較之秦漢更為強盛,唐宋兩代又取得了較長時間的安定統一,工商業、運輸交通業以及科學技術水平等十分發達,是當時世界上最先進的國家。東晉以後,由於大量漢人貴族官宦南遷,經濟中心自黃河流域移往長江流域,使東南水網地區的經濟得到大發展,經濟和技術的大發展,又反過來刺激橋梁的大發展。因此,這時創造出許多舉世矚目的橋梁,如隋代石匠李春首創的敞肩式石拱橋--趙州橋,北宋廢卒發明的疊梁式木拱橋--虹橋,背誦創建的用筏形基礎、植蠣固墩的泉州萬安橋,南宋的石樑橋與開合式浮橋相結合的廣東潮州的湘子橋等。這些橋在世界橋梁史上都享有盛譽,尤其是趙州橋,類似的橋在世界別的國家中,晚了七個世紀方才出現。縱觀中國橋梁史,幾乎所有的重大發明和成就,以及能爭世界第一的橋梁,都是此時創建的。
第四階段為元、明、清三朝,這是橋梁發展的飽和期,幾乎沒有什麼大的創造和技術突破。這時的主要成就是對一些古橋進行了修繕和改造,並留下了許多修建橋梁的施工說明文獻,為後人提供了大量文字資料。此外,也建造完成了一些像明代江西南城的萬年橋、貴州的盤江橋等艱巨工程。同時,在川滇地區興建了不少索橋,索橋建造技術也有所提高。 到清末,即1881年,隨著我國第一條鐵路的通車,迎來了我國橋梁史上的又一次技術大革命。
類型與形式
按主要材料分
木、石、磚、竹、藤、鐵、鹽、冰、紙橋
獨木橋是最早的橋梁形式,我國秦漢以前的橋幾乎都是木橋。如最早出現的獨木橋、木柱樑橋。約商周時便出現浮橋,戰國前後又出現排柱式木樑橋和伸臂式木樑橋。但因木材本身的特性,如質松易腐以及受材料強度和長度支配等,不僅不易在河面較寬的河流上架設橋梁,而且也難以造出牢固耐久的橋梁來,因此,南北朝始遂為木石混合或石構橋梁所取代。
石橋和磚橋。一般是指橋面結構是用石或磚料來做的橋,純磚構造的橋極少見,一般是磚木或磚石混合構建,而石橋則較多見。到春秋戰國之際便出現了石墩木樑跨空式橋,西漢進一步發展為石柱式石樑橋,東漢則又出現了單跨石拱橋,隋代創造出世界上第一座敞肩式單孔弧形石拱橋,唐代李昭得造出了船形墩多孔石樑橋。宋代是大型石橋蓬勃發展的時期,創造出像泉州洛陽橋和平安橋那樣的長達數里橫跨江海交匯處的石樑橋,以及像北京蘆溝橋和蘇州寶帶橋那樣的大型石拱橋。
竹橋和藤橋。主要見於南方,尤其是西南地區。一般只用於河面較狹的河流上,或作為臨時性架渡之用。早期的主要是一種索橋,南北朝時稱竹質的溜索橋為「笮橋」。後來出現了竹索橋、竹浮橋和竹板橋等。鐵橋,在古代包括鐵索橋和鐵柱橋兩種。前者屬於索橋類,較多見,約在唐代便出現;後者屬於梁橋類,實為木鐵混合橋,極少見,在江西見一例。
鹽橋和冰橋。主要見於特殊的自然環境中。前者主要見於青海鹽湖地區,後者主要見於北方寒冷地區。
紙橋是在一些玩具中出現的。
按結構及外觀分
梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四種基本類型。
梁橋。又稱平橋、跨空梁橋,是以橋墩做水平距離承托,然後架梁並平鋪橋面的橋。這是應用最為普遍的一種橋,在歷史上也較其它橋形出現為早。它有木、石或木石混合等形式。先秦時梁橋都是用木柱做橋墩,但這種木柱木樑結構,很早就顯出其弱點,不能適應形勢的發展。因此,取而代之的是石柱木樑橋,如秦漢時建成的多跨長橋:渭橋、灞橋等。約在漢代時樁基技術發明,於是出現了石橋墩,標志著木石組合的橋梁能夠越跨較寬大的河道能經受住洶涌洪浪的沖擊。但由於石墩上的木樑不耐風雨侵蝕,於是便在橋上建起了橋屋,保護橋身,此橋型(廊橋)後多見於南方,但最早都見於黃河流域。中小型的石樑或石板橋,構造方便,材料耐久,維修省力,是民間最為喜用的一種橋形,尤其是南宋後,在福建泉州地區十分盛行,創造了許多長大的石樑橋。梁橋若中間無橋墩者,稱單跨梁橋;若水中有一橋墩,使橋身形成兩孔者,便稱雙跨梁橋;若兩墩以上者,便稱多跨梁橋。
浮橋。又稱舟橋、浮航、浮桁,因其架設便易,常用於軍事目的,故也稱「戰橋」--一種用於數十百艘木船(也有用木筏或竹筏連橫於水上的)連鎖起來並列於水面,船上鋪木板供人馬往來通行的橋。若按嚴格意義上的橋:是以跨空和有柱墩為標志的話,那它還不是十足意義上的橋。浮橋主要建於河面過寬及河水過深或漲落起伏大,非一般木石柱樑橋所能濟事的地方。浮橋兩岸多設柱樁或鐵牛、鐵山、石囷、石獅等以系纜。隋大業元年在洛陽洛水上建成的天津橋,是第一次用鐵鏈連接船隻的浮橋。浮橋目前在我國南方如江西、浙江、廣西等地方仍常見用。
浮橋的優點:一是施工快速,清咸豐二年(公元1852年),太平軍圍攻武昌,只用一夜時間就建成兩座橫跨長江的浮橋。二是造價低廉,明代鄒守益在《修鳳林浮橋記》中,曾對石橋與浮橋做過比較:「若用石樑橋,要費千金,而用浮橋,則費五百金便可,可根據需要而定。」三是開合隨意,拆除和架設都很方便。缺點是載重量小,隨波上下動盪不定,且抵禦洪水能力弱,常需及時拆撤,並要人照看,管理繁瑣,舟船、橋板與系船的纜繩要經常修葺和更換,維護費用昂貴。因此,很多浮橋的最後歸宿,都向木樑橋、石樑橋或石拱橋發展。
索橋。也稱吊橋、繩橋、懸索橋等,是用竹索或藤索、鐵索等為骨幹相拼懸吊起的大橋。多建於水流急不易做橋墩的陡岸險谷,主要見於西南地區。其做法是在兩岸建屋,屋內各設系繩的立柱和絞繩的轉柱,然後以粗繩索若干根平鋪系緊,再在繩索上橫鋪木板,有的在兩側還加一至兩根繩索作為扶欄。始見於秦漢,如秦李冰曾在四川益州(今成都)城西南建成的一座笮橋,又名"夷里橋",便是座竹索橋。現存著名的有建於明清時的瀘定鐵索橋、灌縣竹索橋等。過索橋感覺非常驚險,正如古人形容過索橋的那樣:「人懸半空,度彼決壑,頃刻不戒,隕無底谷。」唐代和尚智猛稱:「窺不見底,影戰影栗。」其實真正渡之還是安全的,正如《徐霞客游紀》對貴州盤江橋評價的那樣:「望之飄然,踐之則屹然不動。」
拱橋。在我國橋梁史上出現較晚,但拱橋結構一經採用,便迅猛發展,成為古橋中最富有生命力的一種橋型,即使在今天,它也仍有繼續發展的廣闊前景。拱橋有石拱、磚拱和木拱之分,其中磚拱橋極少見,只在廟宇或園林里偶見使用。一般常見的是石拱橋,它又有單拱、雙拱、多拱之分,拱的多少視河的寬度來定。一般正中的拱要特別高大,兩邊的拱要略小。依拱的形狀,又有五邊、半圓、尖拱、坦拱等之分。橋面一般鋪石板,橋邊做石欄桿。拱橋的形象最早見於東漢畫像磚上,是由伸臂木石樑橋在發展過程中又受墓拱、水管等形狀影響而產生的。文獻記載見於南北朝時的《水經注》中,現存最早的實物和最具代表性的是隋代李春設計建造的趙州橋。石拱橋的發券,明以後,尤其在清代,則盛行用整券,即「桶狀發券」。
其他造型:
飛閣和棧道、渠道橋和纖道橋,以及曲橋、魚沼飛梁和風水橋。
「飛閣」,又稱閣道、復道,即天橋。古代宮殿樓閣間的跨通道。《三輔黃圖》:「乃於宮(指漢未央宮)西跨城池作飛閣通建章宮,構輦道以上下。」秦漢皇宮樓殿間聯以閣道通行,因上下有道,故稱復道。秦始皇築閣道由阿房宮通驪山,人行橋上,車行橋下,堪稱中國最早的立交橋。「棧道」,又稱棧閣、橋閣,單臂式木樑橋。在山區陡峭的地方,架木鋪成的道路。
「渠道橋」,既是引水渠道又作行人用的橋梁。也即在橋上砌水渠以引水。如建於金代的山西洪洞縣惠遠橋。故今山西民間尚有「水上橋、橋上水」的俚語。「纖道橋」,一種為便於拉纖而建造的、與河流平行的帶狀長橋。多見於浙江境內的運河地區。有的長達一二公里乃至五六公里,如紹興阮社有一座「百孔官塘」纖道橋,建於清同治年間,橋長380餘米,115個跨,橋面用三塊條石拼成,底平接水面。
「曲橋」,園林中特有的橋式,故也稱園林橋。橋與徑、廊均為園林中遊人賞景的通道。「景莫妙於曲」,故園林中橋多做成折角者,如九曲橋,以形成一條來回擺動,左顧右盼的折線,達到延長風景線,擴大景觀畫面的效果。曲橋一般由石板、欄板構成,石板略高出水面,欄桿低矮,造成與水面似分非分、空間似隔非隔,尤有含蓄無盡之意。(1)採用圓弧拱形式,改變了我國大石橋多為半圓形拱的傳統。我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在兩方面的缺陷:一是交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋梁比較合適,而大跨度的橋梁選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔凈跨度為37.O2米,而拱高只有7.25米,拱高和跨度之比為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。
(2)採用敝肩。這是李春對拱肩進行的重大改進,把以往橋梁建築中採用的實肩拱改為敝肩拱,即在大拱兩端各設兩個小拱,靠近大拱腳的小拱凈跨為3.8米,另一拱的凈跨為2.8米。這種大拱加小拱的敝肩拱具有優異的技術性能,首先可以增加泄洪能力,減輕洪水季節由於水量增加而產生的洪水對橋的沖擊力。古代佼河每逢汛期,水勢較大,對橋的泄洪能力是個考驗,四個小拱就可以分擔部分洪流,據計算四個小拱可增加過水面積16%左右,大大降低洪水對大橋的影響,提高大橋的安全性。其次敝肩拱比實肩拱可節省大量土石材料,減輕橋身的自重,據計算四個小拱可以節省石料26立方米,減輕自身重量700噸,從而減少橋身對橋台和橋基的垂直壓力和水平推力,增加橋梁的穩固。第三增加了造型的優美,四個小拱均衡對稱,大拱與小拱構成一幅完整的圖畫,顯得更加輕巧秀麗,體現建築和藝術的完整統一。第四符合結構力學理論,敝肩拱式結構在承載時使橋梁處於有利的狀況,可減少主拱圈的變形,提高了橋梁的承載力和穩定性。
(3)單孔。我國古代的傳統建築方法,一般比較長的橋梁往往採用多孔形式,這樣每孔的跨度小、坡度平緩,便於修建。但是多孔橋也有缺點,如橋墩多,既不利於舟船航行,也妨礙洪水宣洩;橋墩長期受水流沖擊、侵蝕,天長日久容易塌毀。因此,李春在設計大橋的時候,採取了單孔長跨的形式,河心不立橋墩,使石拱跨徑長達37米之多。這是我國橋梁史上的空前創舉。
材料與構造
橋梁的構造,除較原始的獨木橋、汀步橋以及浮橋外,一般均由跨空部分和跨空支承部分構成,即橋墩與橋身組成。
(一) 梁橋,根據其所用材料和構造情況,可分為木樑橋和石樑橋。「木樑橋」包括木樑木柱橋、木樑石柱橋、木樑石墩橋、木撐架橋,其中「木樑石柱橋」是從木樑木柱這種原始的木橋發展而來的。
「石樑橋」包括石樑石柱橋、石樑石墩橋、石伸臂橋(類似木伸臂橋)、三邊石樑橋、漫水石樑橋、石板平橋(多見於園林「曲橋」和「纖道橋」)。其中以「石樑石墩橋」最為常見。這種橋比用石墩木樑又更進一步,避免了木樑橋面易於腐朽、常需維修的缺點。
橋梁中還有一種與浮橋相結合的橋式,即「開合式橋」。其中間浮橋可根據需要開合啟閉。如潮安縣的湘子橋。其東西兩端是石樑橋,中間則用十八隻木船搭成浮橋相連接,以利排渲洪水,及「通巨艦,排放木筏」之用。
(二)拱橋,根據其構造情況以及拱券的圓弧和排列形式可分為:陡徒和坦拱式拱橋、尖拱和圓拱式拱橋、連拱和固端式拱橋,單孔和多孔式拱橋、實腹和空腹式拱橋,以及虹橋等等。其拱券的圓弧則有半圓、馬蹄、全圓、鍋底、蛋圓、橢圓、拋物線圓及折邊等形式,排列形式則有並列和橫聯兩種,其中橫聯式應用最多,並派生出鑲邊橫聯券和框式橫聯券兩種。
(三)索橋,根據其採用不同質地的繩索及過度和構造形式,可分為竹索、鐵索、藤索和溜索橋、城防吊橋,以及單索、雙索、多索網狀橋、並列多索橋等。