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桥梁发展史,犹如一部宏伟的史诗,桥梁是道路的重要篇章。从工程技术的角度审视,桥梁发展宛如历史长河中的璀璨明珠,可分为古代、近代和现代三个闪耀的时期古代时期,人们利用简单的材料如木材、石材搭建起最原始的桥梁。木桥横跨小溪,石桥屹立于小河之上,虽构造简单却饱含古人智慧,赵州桥便是其中杰出代表,历经千年风雨不倒。
随着近代科学技术的兴起,钢铁与混凝土成为主角。悬索桥、桁架桥等新型结构涌现,它们跨越更宽阔的江河湖海,承载能力大幅提升。例如金门大桥,红色的桥身如同海上长虹,连接起陆地,见证了城市的繁荣发展。
而现代,则进入高科技时代。斜拉桥以其独特优美的造型遍布各地,还有采用新型复合材料建造的桥梁。如今,桥梁不仅是交通要道,更是艺术与科技完美结合的象征。跨海大桥如港珠澳大桥,集多项尖端技术于一身,它像一条巨龙卧于海面,拉近地域间距离的同时也向世界展示了人类工程建设的伟大成就。
桥梁发展史,恰似一部波澜壮阔的交响乐,桥梁是道路的华丽音符。从工程技术的视角聆听,桥梁发展仿佛是一座巍峨的丰碑,可分为古代、近代和现代三个不朽的时期。
中文名
桥梁发展史
性质
专门史
古代桥梁
在那遥远的原始时代,人类跨越水道和峡谷,宛如轻盈的舞者,借助自然倒下来的树木、自然形成的石梁或石拱,以及溪涧突出的石块、谷岸生长的藤萝等,展现出非凡的智慧与勇气。人类有目的地伐木为桥或堆石、架石为桥的起源,犹如深埋于历史尘埃中的谜团,令人难以捉摸。据史料记载,中国在周代(公元前11世纪~前256年)已建有梁桥和浮桥,宛如两颗璀璨的明珠,镶嵌在历史的画卷上。公元前1134年左右,西周在渭水之上架起的浮桥,仿佛是一道跨越时空的彩虹,连接着古代与现代。古巴比伦王国在公元前1800年建造的多跨木桥,犹如一条蜿蜒的巨龙,横跨在大地之上。古罗马在公元前621年建造的跨越台伯河的木桥,恰似一座坚固的堡垒,守护着城市的安宁。而古代美索不达米亚地区在公元前4世纪时建起的挑出石拱桥(拱腹为台阶式),则宛如一位优雅的女神,静静地矗立在大地之上。
古代桥梁在17世纪以前,宛如沉睡的巨人,一般是用木、石材料建造的,并按建桥材料把桥分为石桥和木桥。
石桥,犹如一座历史的丰碑,承载着岁月的沧桑。据考证,中国早在东汉时期(公元25~220年)就如一颗璀璨的明珠般出现了石拱桥,如出土的东汉画像砖,那上面刻着的拱桥图形,宛如一幅美丽的画卷。尚存的赵州桥(又名安济桥),建于公元605~617年,净跨径为37米,恰似一道绚丽的彩虹,开创了在主拱圈上加小腹拱的空腹式(敞肩式)拱的先河。中国古代石拱桥的拱圈和墩,宛如轻盈的舞者,一般都比较薄,比较轻巧,如建于公元816~819年的宝带桥,全长317米,薄墩扁拱,其结构之精巧,令人叹为观止。
罗马时代,欧洲的拱桥如雨后春笋般涌现,如公元前200~公元200年间在罗马台伯河建造的8座石拱桥,其中建于公元前62年的法布里西奥石拱桥,桥有2孔,各孔跨径为24.4米,宛如两条矫健的巨龙,横跨在河面上。公元98年西班牙建造的阿尔桥,高达52米,仿佛是一座高耸入云的山峰。此外,还出现了许多石拱水道桥,如现存于法国的加尔德引水桥,建于公元前1世纪,桥分为3层,最下层为7孔,跨径为16~24米,恰似一座宏伟的宫殿,庄严肃穆。
罗马时代的拱桥,多为半圆拱,宛如一轮明月,跨径小于25米,墩很宽,约为拱跨的三分之一,图1为罗马时代建造的列米尼桥示意图,它宛如一条蜿蜒的巨龙,横卧在大地上。
列米尼桥,宛如一位历经沧桑的老人,见证着欧洲桥梁建筑的兴衰。罗马帝国灭亡后的数百年间,欧洲的桥梁建筑犹如沉睡的巨人,进展缓慢。然而,11世纪以后,尖拱技术如同一股春风,从中东和埃及吹拂到欧洲,唤醒了欧洲桥梁建筑的生机。尖拱桥如雨后春笋般涌现,法国的阿维尼翁桥便是其中的佼佼者,它如同一座华丽的拱门,在公元1178至1188年间傲然矗立,20孔跨径达34米的它,宛如一条巨龙横卧在河面上。英国的泰晤士河桥也毫不逊色,19孔跨径约7米的它,恰似一串璀璨的明珠,镶嵌在泰晤士河上。西班牙在13世纪建造的拱桥,如托莱多的圣玛丁桥,更是如诗如画,令人陶醉。
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拱桥的形式多样,除了常见的圆拱、割圆拱,还有那别具一格的椭圆拱和坦拱。公元1542至1632年,法国建造的皮埃尔桥犹如一座精美的艺术品,七孔不等跨椭圆拱的设计,最大跨径约32米,当时的椭圆拱可谓是风靡一时。1567至1569年,在佛罗伦萨的圣特里尼塔,一座三跨坦拱桥如同一道美丽的彩虹,其矢高同跨度比为1∶7,给人以无尽的遐想。11至17世纪建造的桥,有的在桥面两侧设有商店,如意大利威尼斯的里亚尔托桥,它宛如一条繁华的商业街,人来人往,热闹非凡。
石梁桥作为石桥的另一种形式,也有着悠久的历史。中国陕西省西安附近的灞桥,原是一座石梁桥,它犹如一位忠实的卫士,默默守护着这片土地,历经了汉代至今2000多年的风雨洗礼。公元11至12世纪,南宋泉州地区先后建造了几十座较大型的石梁桥,其中洛阳桥和安平桥更是闻名遐迩。安平桥(五里桥)原长2500米,362孔,如今虽已缩短至2070米,332孔,但它依然是一座令人惊叹的建筑奇迹。英国达特穆尔现存的石板桥,有的已有2000多年的历史,它们宛如岁月的见证者,静静地诉说着过去的故事。
木桥,宛如一条蜿蜒的长龙,横卧在水面之上。
早期的木桥多为梁桥,恰似秦代在渭水上矗立的渭桥,那是一座多跨梁式桥,犹如钢铁巨人般坚实。木梁桥的跨径虽不大,但伸臂木桥却能如大鹏展翅般加大跨径。图2中,木悬臂桥的示意图宛如一幅精美的画卷,展现出其独特的魅力。
中国在3世纪时,于甘肃安西与新疆吐鲁番交界处,筑起了一座伸臂木桥,它犹如一条巨龙,“长一百五十步”,气势磅礴。公元405~418年,在甘肃临夏附近河宽达40丈处,又建起了一座悬臂木桥,其高耸入云,桥高达50丈。
八字撑木桥和拱式撑架木桥就像两位亲密的兄弟,携手并肩,共同加大跨径。16世纪意大利的巴萨诺桥,宛如一座精美的艺术品,是八字撑木桥的杰出代表。
木拱桥宛如一位优雅的舞者,轻盈地舞动在水面之上。公元104年在匈牙利多瑙河建成的特拉杨木拱桥,共有21孔,每孔跨径为36米,它仿佛是一串璀璨的明珠,镶嵌在多瑙河上。中国在河南开封修建的虹桥,净跨约为20米,亦是一座木拱桥,它宛如一道绚丽的彩虹,横跨在汴河之上,建于公元1032年。而日本在岩国锦川河修建的锦带桥,犹如一条华丽的彩带,为五孔木拱桥,建于公元300年左右,这是中国僧戴曼公独立禅师的杰作,他用智慧和技艺,为世界留下了这座珍贵的文化遗产。
在中国西南地区,有用竹篾缆编织而成的竹索桥,宛如一条蜿蜒的长龙横卧在江河之上。其中最为着名的当属四川灌县的珠浦桥,这座桥共有8个桥孔,最大跨径约达60米,总长超过330米,其历史可以追溯到宋代以前。
在古代桥梁的基础建设中,罗马时代便开始采用围堰法进行施工,就好似筑起一道坚固的城墙,将水流阻挡在外。他们通过打入木板桩形成围堰,抽干水后在其中修筑桥梁基础和桥墩。1209年建成的英国泰晤士河拱桥,其基础便是通过围堰法修筑而成的,然而,那时的人们只能依靠人工打桩和抽水,基础相对较浅。而在中国,早在11世纪初,着名的洛阳桥便在桥址江中先遍抛石块,仿佛在江面上撒下了一把把珍贵的宝石,然后在其上养殖牡蛎,经过二三年的时间,这些牡蛎相互胶结,形成了筏形基础,这无疑是一项伟大的创举。
随着时代的推进,近代桥梁的发展拉开了帷幕。近代的桥梁建设者们如同站在巨人肩膀上的探索者,一方面继承了古代的优秀技术成果,另一方面积极引进新的材料和科学理论。铁这种新材料开始登上舞台,成为桥梁建设中的新兴力量。例如英国在1779年建成的塞文河铁桥,它像一个钢铁巨兽横跨河流两岸,宣告着铁桥时代的来临。这一时期,工程师们对桥梁的力学原理研究更加深入,计算方法不断完善,使得桥梁能够承受更大的荷载并且跨越更宽阔的水域。同时,悬索桥的概念逐渐兴起并得到实践,它如同天空中悬浮的丝带,为桥梁的形式带来更多样化的选择。在亚洲,一些国家也开始借鉴西方先进的造桥理念,结合自身的地理环境特点开展近代桥梁建设工作,这一切都为现代桥梁的蓬勃发展奠定了坚实的基础。
随着时代不断发展进步,桥梁工程技术持续革新突破。未来的桥梁将会向着更加智能化的方向发展。科学家们正在研究能够自我修复的桥梁材料,一旦桥梁结构受到损伤,这种材料便能自动愈合裂缝。
而且,桥梁设计将更多地考虑环保因素。比如利用可再生能源,在桥上设置太阳能板或者风力发电装置,使桥梁实现能源自给自足。
在空间利用方面,未来的大型桥梁也许会打造多层结构。上层供车辆行驶,中层用作公共休闲区域,下层可以是商业步行街或者物流通道等多功能复合区域。
另外,随着星际探索的推进,或许有一天我们会看到跨越星球之间的“桥梁”,不过这并非传统意义上的桥梁,而是一种通过虫洞技术建立起来的特殊连接方式,它将开启宇宙间全新的交通模式,让人类的活动范围拓展到更远的星系。
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