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古代桥梁

/ancient bridge/
条目作者项海帆

项海帆

最后更新 2022-01-20
浏览 1168
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1779年以前建造的桥梁。

英文名称
ancient bridge
所属学科
土木工程

桥梁大都是简梁桥,用树干或石梁横跨小溪而成。在亚洲和南美的河谷中,用植物纤维编成绳索跨越形成索桥。遇到较宽的河,就用大的石桩做成桥墩,上铺石板为梁,做成多孔梁桥。这些桥梁大都是兵士押着奴隶们建成的,供民众日常生活之用(图1、图2)。

图1 瑞士卢塞恩的教堂桥(木梁桥)图1 瑞士卢塞恩的教堂桥(木梁桥)

图2 中国福建泉州洛阳桥(石梁桥)图2 中国福建泉州洛阳桥(石梁桥)

马帝国时期为军事需要修建了通往各地的大道以通行马车,那时已发明了最初的水泥用于建造河中的石墩。罗马时期最著名的是半圆石拱桥,它比石梁桥具有更大跨度,寿命也比木梁桥更耐久。对于很宽的河流还建造了多孔拱桥。为了解决深水基础的难题,罗马人发明了木桩制造的沉箱,用黏土密封后再灌入混凝土。1800多年前建成的罗马圣天使桥的沉箱基础仍在。留存下来的罗马石拱桥有很多,有西班牙阿尔坎塔拉跨越塔古斯河的多孔石拱桥(图3),每孔跨长13.6~28.8米,法国南部尼姆附近的加尔桥,是高架渡槽桥(图4),桥的长度第一层142米、第二层242米、第三层275米,采用3层半圆拱结构。

图3 西班牙阿尔坎塔拉桥图3 西班牙阿尔坎塔拉桥

图4 法国尼姆城的加尔桥图4 法国尼姆城的加尔桥

罗马帝国覆灭后,欧洲进入中世纪,桥梁建筑技术进步缓慢。最著名的桥梁是建成于1209年的老伦敦桥,该桥为19孔,跨度7.2米,桥上有房子和店铺,使用了600多年后才被拆除。还有1177年所建的法国阿维尼翁圣贝内泽桥,至今部分残迹尚在。

文艺复兴以后,意大利建筑师A.帕拉第奥把房屋中的屋架移植至桥梁,设计了若干木桁架桥,跨度增加至30米。木桁架桥在欧洲各国得到了发展,1755年瑞士H.格鲁本曼建成了跨度分别为52米和59米的两座跨越莱茵河的木桁架桥。

意大利人B.阿玛提创造了矢跨比1/7的椭圆形拱,于1569年在佛罗伦萨建成了天主圣三桥(图5)。该桥先通过行人,后通行汽车,直至二次大战中被毁。意大利建筑师A.D.庞特在1591年设计了威尼斯的里阿尔托桥(图6)。该石拱桥跨度为27米,矢高6米,用6000根木桩作桥台基础以抵抗拱的推力,这一技术至今仍被应用。18世纪中叶,法国工程师J.R.帕若纳特设计了许多坦拱桥,其中最著名的是1791年建成的巴黎跨越塞纳河协和桥(图7)。

图5 意大利佛罗伦萨的天主圣三桥图5 意大利佛罗伦萨的天主圣三桥

图6 意大利威尼斯的里阿尔托桥图6 意大利威尼斯的里阿尔托桥

图7 法国巴黎的协和桥图7 法国巴黎的协和桥

中国古代桥梁主要是以木梁、木桩、石梁、石墩为主的梁式桥,但浮桥和索桥均首创于中国。公元前1142年周文王所建的渭河浮桥比世界公认的波斯王大流士所建的博斯普鲁斯海峡浮桥要早649年。

中国的石拱桥比罗马拱桥晚了约500年,但西方也承认中国隋代(589~618)李春所建的河北赵州桥是拱桥的杰作。赵州桥主跨37米,矢高仅7米,矢跨比1/5,且采用减轻重量的空腹拱(图8)。欧洲直到18世纪中叶才出现空腹坦拱桥。

图8 中国河北的赵州桥图8 中国河北的赵州桥

中国的木伸臂梁桥也是独创的桥型。北宋汴梁(今开封)清明上河图中的虹桥(图9),中国称为“贯木拱桥”(或扁梁木拱桥),桥跨约20米,为世界桥梁史上独有。宋代以后全国建造这类桥梁甚多,遍布福建、浙江两省。

图9 《清明上河图》上的虹桥图9 《清明上河图》上的虹桥

中国的索桥,最早称“笮桥”,由竹或藤编成。两汉时期在云南、贵州、四川、青海、甘肃、新疆等地均普遍采用。四川大渡河泸定铁索桥建于1706年(图10)。据英国J.李约瑟考证:人们觉得有这样的理论,就是在整个事情的发展过程中,一定有一系列的影响是从中国的铁索桥流传到文艺复兴时期和近代欧洲工程师们那里,虽然我们还不可能阐明发展的全部过程。《徐霞客游记》和法国传教士的《中国奇迹览胜》两本书中记载了大量中国索桥,而西方则是在18世纪末才开始建造最初的悬索桥(见近代桥梁)。

图10 大渡河泸定桥图10 大渡河泸定桥

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