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拱形长什么样（拱形的东西有哪些）

发布时间：2023-03-08 04:05:49 稿源：创意岭阅读： 269 问大家

大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于拱形长什么样的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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本文目录:

1、古代长37.02米的著名拱形桥是什么
2、拱形拱面桥的优缺点
3、为何从古至今建造的桥梁，大部分都是使用拱形设计？
4、拱形结构有什么科学道理

拱形长什么样（拱形的东西有哪些）

一、古代长37.02米的著名拱形桥是什么

这桥是安济桥

安济桥建于隋代开皇十五年至大业元年（公元595—605年），由匠师李春监造，距今已有1400年的历史了。该桥结构坚固，雄伟壮观。全长64.4米，拱顶宽9米。大桥的设计完全合乎科学原理，施工技术堪称巧妙绝伦。唐代中书令（宰相）张嘉贞在《赵州大石桥铭》中说它“制造奇特，人不知其所为”。从整体来看，是一座单拱桥。拱长达37.02米，在当时可算是世界上最长的石拱。

二、拱形拱面桥的优缺点

1）采用圆弧拱形式,改变了我国大石桥多为半圆形拱的传统,我国古代石桥拱形大多为半圆形,这种形式比较优美、完整,但也存在两方面的缺陷：一是交通不便,半圆形桥拱用于跨度比较小的桥梁比较合适,而大跨度的桥梁选用半圆形拱,就会使拱顶很高,造成桥高坡陡、车马行人过桥非常不便.二是施工不利,半圆形拱石砌石用的脚手架就会很高,增加施工的危险性.为此,李春和工匠们一起创造性地采用了圆弧拱形式,使石拱高度大大降低.赵州桥的主孔净跨度为37.O2米,而拱高只有7.25米,拱高和跨度之比为1:5左右,这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的,桥面过渡平稳,车辆行人非常方便,而且还具有用料省、施工方便等优点.当然圆弧形拱对两端桥基的推力相应增大,需要对桥基的施工提出更高的要求.

（2）采用敝肩.这是李春对拱肩进行的重大改进,把以往桥梁建筑中采用的实肩拱改为敝肩拱,即在大拱两端各设两个小拱,靠近大拱脚的小拱净跨为3．8米,另一拱的净跨为2．8米.这种大拱加小拱的敝肩拱具有优异的技术性能,首先可以增加泄洪能力,减轻洪水季节由于水量增加而产生的洪水对桥的冲击力.古代**河每逢汛期,水势较大,对桥的泄洪能力是个考验,四个小拱就可以分担部分洪流,据计算四个小拱可增加过水面积16％左右,大大降低洪水对大桥的影响,提高大桥的安全性.其次敝肩拱比实肩拱可节省大量土石材料,减轻桥身的自重,据计算四个小拱可以节省石料26立方米,减轻自身重量700吨,从而减少桥身对桥台和桥基的垂直压力和水平推力,增加桥梁的稳固.第三增加了造型的优美,四个小拱均衡对称,大拱与小拱构成一幅完整的图画,显得更加轻巧秀丽,体现建筑和艺术的完整统一.第四符合结构力学理论,敝肩拱式结构在承载时使桥梁处于有利的状况,可减少主拱圈的变形,提高了桥梁的承载力和稳定性.

（3）单孔.我国古代的传统建筑方法,一般比较长的桥梁往往采用多孔形式,这样每孔的跨度小、坡度平缓,便于修建.但是多孔桥也有缺点,如桥墩多,既不利于舟船航行,也妨碍洪水宣泄；桥墩长期受水流冲击、侵蚀,天长日久容易塌毁.因此,李春在设计大桥的时候,采取了单孔长跨的形式,河心不立桥墩,使石拱跨径长达37米之多.这是我国桥梁史上的空前创举.

赵州桥不仅设计独特,而且建造技术也非常出色,有许多创造性.

（1）桥址选择比较合理,使桥基稳固牢靠.李春根据自己多年丰富的实践经验,经过严格周密勘查、比较,选择了**河两岸较为平直的地方建桥,这里的地层是由河水冲积而成,地层表面是久经水流冲涮的粗砂层,以下是细石、粗石、细砂和粘土层.根据现代测算,这里的地层每平方厘米能够承受4．5到6．6公斤的压力,而赵州桥对地面的压力为每平方厘米5——6公斤,能够满足大桥的要求.选定桥址后在上面建造地基和桥台,自建桥到现在,桥基仅下沉了5厘米,说明这里的地层非常适合于建桥.

（2）赵州桥的砌置方法新颖、施工修理方便.李春就地取材,选用附近州县生产的质地坚硬的青灰色砂石作为建桥石料,在石拱砌置方法上,均采用了纵向（顺桥方向）砌置方法,就是整个大桥是由28道各自独立的拱券沿宽度方向并列组合而成,拱厚皆为 1.O3米,每券各自独立、单独操作,相当灵活,每券砌完全合拢后就成一道独立拼券,砌完一道供券,移动承担重量的“鹰架”,再砌另一道相邻拱.这种砌法有很多优点,它既可以节省制作“鹰架”所用的木材,便于移动；同时又利于桥的维修,一道拱券的石块损坏了,只要嵌入新石,进行局部修整就行了,而不必对整个桥进行调整.

（3）在保持大桥稳定性方面采取了许多严密措施.为了加强各道拱券间的横向联系,使28道拱组成一个有机整体,连接紧密牢固,李春采取了一系列技术措施.l）每一拱券采用了下宽上窄、略有“收分”的方法,使每个拱券向里倾斜,相互挤靠,增强其横向联系,以防止拱石向外倾倒；在桥的宽度上也采用了少量“收分”的办法,就是从桥的两端到桥顶逐渐收缩宽度,从最宽9．6米收缩到9米,以加强大桥的稳定性.2）在主券上均匀沿桥宽方向设置了5个铁拉杆,穿过28道拱券,每个拉杆的两端有半圆形杆头露在石外,以夹住28道拱券,增强其横向联系.在4个小拱上也各有一根铁拉杆起同样作用.3）在靠外侧的几道拱石上和两端小拱上盖有护拱石一层,以保护拱石；在护拱石的两侧设有勾石6块,勾住主拱石使其连接牢固.4）为了使相邻拱石紧紧贴合在一起,在两侧外券相邻拱石之间都穿有起连接作用的“腰铁”,各道券之间的相邻石块也都在拱背穿有“腰铁”,把拱石连锁起来.而且每块拱石的侧面都凿有细密斜纹,以增大摩擦力,加强各券横向联系.这些措施的采取使整个大桥连成一个紧密整体,增强了整个大桥的稳定性和可靠性.

（4）赵州桥的桥台独具特色.桥台是整座大桥的基础,必须能承受大桥主拱圈（桥身主体）轴而向力分解而成的巨大水平推力和垂直压力.赵州桥的桥台具有下述特点：l）低拱脚：拱脚在河床下仅半米左右；2）浅桥基：桥基底面在拱脚下1．7米左右；3）短桥台：由上至下,用逐渐略有加厚的石条砌成5米长、6．7米宽、9．6米高的桥台.这是一个既经济又简单实用的桥台.为了保障桥台的可靠性,李春采取了许多相应的固基措施.为了减少桥台的垂直位移（即由大桥主体的垂直压力造成的下沉）,李春采取了在桥台边打入许多木桩的措施,以此来加强桥台的基础；这种方法在今天的厂房、桥梁的建造上也经常采用.为了减少桥台的水平移动（即由大桥主体的水平推力造成的桥台后移）,李春采用了延伸桥台后座的办法,以抵消水平推力的作用.为了保护桥台和桥基,李春还在沿河一侧设置了一道金刚墙,一方面可以防止水流的冲蚀作用,另一方面金刚墙和桥基、桥台连成一体,增加了桥台的稳定性.由以上措施保证了大桥具有坚固的桥台,提高了大桥的坚实程度.

赵州桥的敝肩圆弧拱形式是我国劳动人民的一大创造,西方在14世纪才出现敝肩圆弧石拱桥,已经比我国晚了600多年.英国著名中国科学技术史专家李约瑟博士在其巨著《中国科学技术史》中曾经列举了26项从1世纪到18世纪先后由我国传到欧洲和其他地区的科学技术成果,其中的第18项就是弧形拱桥. 赵州桥建成后成为中国北南交通的要冲,有“坦途箭直千人过,驿使驰驱万国通”的美誉.舟船在桥下航行,人马车辆从桥上驶过,大大方便了交通运输和人民生活,为**河两岸人员来往提供了便利条件.

这座大桥自建成至今已有130O多年,这期间经历了8次以上地震的影响,8次以上战争的考验；承受了无数次人畜车辆的重压,饱经无数次风刀霜剑、冰雪雨水的冲蚀,却雄姿不减当年,仍巍然屹立在**河上.

解放以后,赵州桥被列为全国重点文物保护单位,有关部门对这一古代大桥进行了彻底维修,以保持其辉煌的历史地位.赵州桥已成为中国人民聪明智慧的象征和进行爱国主又、历史主又教育的场所. 赵州桥的建成在我国桥梁史上具有重要影晌,它的大跨度、圆弧拱、敝肩形式力以后的桥梁建设开创了新的天地.隋代以后,出现了杵多与赵州析相类似的大型拱桥,已经发现的就有十几座,如山西崞县的普济桥、晋城的景德桥、河北赵县的永通桥、济美桥等.赳州桥已经成为我国桥梁建设的典范.

然而象赵州桥这样突出的技术成就和象李春这样杰出的桥梁专家,在封建社会中并不为封建统治者所重视,甚至在史书中也没有留下多少痕迹,我们除了知道隋朝工匠李春设计建造了这座举世闻名的大桥外,其他却一无所知,不能不说是一个很大的遗憾.但是即使如此我们仍然坚信：李春作为一代桥梁专家和赵州桥作为一座历史名桥将永载祖国史册,为后人所牢记.

三、为何从古至今建造的桥梁，大部分都是使用拱形设计？

因为拱形桥拥有多样优点，且经过时间的考验，证明拱形设计的长处值得信任。以笔者对桥梁的认知，拱形桥有四大有点，第一，缓冲能力强；第二，适应范围广；第三，建造成本低；第四，发展前景高。

第一，缓冲能力强；对比平桥，拱桥的缓冲能力要强得多。众所众知，当曲面面对冲击力时，可以分散冲击力，不至于让冲击力集中在一点，继而减少冲击力对曲面的损伤。拱桥通过其设计让桥面呈现曲面状，当桥面受到冲击以及承重之时，就可以将力道分散到拱圈以及桥基之上，避免发生因为冲击以及过载而导致桥面坍塌，造成伤亡。这样的安全性，较之平桥要好的多。拱形长什么样（拱形的东西有哪些）

第二，适应范围广；拱桥的设计结构多变，能够适应不同的地理环境，例如拱桥就有板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等等，多种多样的设计方案。这就让拱桥的适应范围，得到了极大的扩张。甚至可以根据建桥之地的情况，可以对设计适当予以调整。在需要防范洪水等灾害情况的地域，拱桥也能很好的适应，拱桥孔洞可以分散水流减少冲击，甚至可以直接设计成大跨度的单孔拱桥。拱形长什么样（拱形的东西有哪些）

第三，建造成本低；拱桥历经长时间的考验，其设计基本都已成熟。而且在建造之时，所需要做的事便是打好地基，设计好拱形架构即可。例如像是无铰拱这类现代桥梁的结构，主体是依托于桥基而建造，无需那么复杂的设计。所以在建造之时，拱桥的建造成本相对较低，而且建造方式也来的更简单一点。

第四，发展前景高；古人积累而来的拱桥建造经验，是一笔宝贵的财富。这些经验加上现代技术的发展，可以让拱桥的应用再次变得广泛。中国古代拱桥虽然会被现代拱桥替代，但是它仍旧是拱桥。甚至随着技术的进步，原本的拱桥设计也会新的光芒，促进更多新式拱桥的诞生。

四、拱形结构有什么科学道理

一提到鸡蛋，人们总有一种累卵之危的联想，因为蛋壳很薄，拿着时唯恐落地被打破.孵化成熟的雏鸡能很轻易地破壳而出.然而有一种情况，可能会让你感到一个很普通的生蛋也不是脆弱的东西:把蛋壳放在两手的掌心之间，用力挤压它的两端要用很大的力气才能压碎它，这是因为它具有“拱形结构”

另外，直径约为10 cm的灯泡周围所承受的空气压力有1 800 N左右，为什么也压不碎呢?这也是因为它具有

我国最著名的古桥——赵州桥、宙城的城门洞等古今中外许多桥梁和建筑也都建造成“拱形结构”.

“拱形结构”为什么如此坚固呢?赵州桥是世界上现存的最早的大型石拱桥.拱形克服了石头不能承受拉力的缺点，使石头成为许多大桥和建筑物的栋梁.赵州桥是由28条并列的石条组成的，每一条石头都经过严格的加工，使每条石头之间能密切地配合成为一个整体.如果我们在石拱桥的顶上面取一楔形石块A进行分析，就会发现，拱桥顶上面的物体的重力G压在A上，对A施加向下的压力.由于石块是楔形的，所以不能向下移动，只能以分力F1和F2挤压在相邻的B、C两石块上而被两石块B、C的阻力抵消而平衡.依次类推，B、C两石块又分别被挤在旁边的两石块之间.因此，拱桥上面的重力是不会把桥压塌的（如图）.蛋壳实质也相当于“拱门”，不过它是整块的，而不是由一块一块的（如石块）东西拼叠成的，因此，蛋壳虽然很薄很脆，却能承受外来的较大压力.

人在奔跑、跳跃、骑车，甚至走路时，都要经受各种各样的振动冲击.计算表明，从高处跳下时，腿部受到的冲击力，有时可以达到几万牛，但是人体并没有因为这些冲击发生损坏.这要归功于人体中奇妙的构造:在人体中既有减振的弹簧又有结实的“拱桥”.

人体像一个建在两个柱子上的大厦.上身的重力占人体的70％，这些重力都通过脊柱而加在两条腿上.按建筑学的原理，两条腿的中间应该有一根很粗的“梁”才能承受住这么大的重力，这根“梁”必须十分结实，因为人体在运动中所产生的冲击力，有时是体重的十几倍、几十倍，甚至达到几万牛.

但是，人体内找不到一根结实、厚重的“梁”.连接人体上身和两腿的是骨盆.骨盆很轻很薄，怎么能承受这么大的力量呢?原来骨盆实际上是一个“拱门”.拱的前下方通过耻骨拉紧，上身的重力通过脊柱末端的髂骨压到两个筋骨上，再传到大腿骨上.耻骨的连接使这个拱更加稳定，不受腿部运动的影响.这个拱不仅结实而且像弹簧一样能减震.在人的两只脚上有两个拱桥，就是平时我们所说的足弓，它是由一连串的小骨头组成的.它不仅能使人站立稳固，保护着足底的神经和血管免受压迫，还能起防震作用

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