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赵州桥与皖南石拱桥的对比——历史真的在退步?

(2013-11-10 20:24:50)
标签:

旅游

分类: 建筑
基本概念:
敞肩石拱桥:赵州桥,弘济桥
皖南石拱桥:太平桥,通济桥
运河石拱桥:拱宸桥,清名桥
江南石拱桥=(皖南石拱桥+运河石拱桥)
江南敞肩石拱桥:恩波桥

皖南石拱桥的全长可达200米以上。浙江现存最长石拱桥【金华通济桥】为皖南旌德工匠建造,长度亦超过200米。
在130-260米区间,皖南现存联拱桥至少有7座:
歙县 太平桥
休宁 千秋桥
旌德 乐成桥
歙县 万年桥
休宁 登封桥
歙县 紫阳桥
休宁 镇海桥

以上所有桥梁单孔最大跨径在10-15米之间,从这点看,皖南厚墩石拱桥与江南平原地区的薄墩石拱桥是一个大技术体系的两个分支,各有各的适应性。皖南分水尖联拱桥更适应山区洪流,而运河区域在汛期无此需求。

建造年代更早的赵州桥跨径达37.02m,确实是一个异类。单纯从拓扑优化的观点看,赵州桥所代表的敞肩石拱桥体系比江南石拱桥体系更先进。其肩拱的本质是调整主拱应力分布而非泄洪,与此同时亦达到材料最省。江南也存在敞肩石拱桥:富阳恩波桥。其结构类似皖南石拱桥和运河石拱桥的混合体(正如富阳地域特征),推测其肩拱的实质作用只是泄洪,并没有赵州桥的拓扑优化内涵。

但是,工程建造所考虑的问题往往更多更复杂。我们可以注意到,敞肩石拱桥用材均为方正石料,而皖南建造的石拱桥外廓虽为方正石料,内里实则填充河卵石和石材加工的边角料。因此皖南石拱桥总的石工量可能不增反减。从结构力学的观点看,皖南石拱桥的半圆拱虽非最优力线,但这个拱形却能把实际力线包络在内。此外,半圆拱对地基的斥力小,一拱破坏,相邻拱可存。若以敞肩石拱桥技术做联拱桥,存在一拱崩坏全桥多米诺骨牌搬倾塌的危险。

个人认为,从工程实际看,明清时期的皖南联拱桥在用材用工上并不靡费(零建筑垃圾排放),而且是高安全冗余度的建造体系。

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