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【云南木结构】中国古代木拱桥的结构和受力特点是什么

来源:http://www.zglcmy.com/news/94.html       发布时间:2019-01-08

我们常说的“拱”一般用块状石材做成,这是因为石材抗压性能好所决定的。拱券受力图到处都有,这里就不赘述

而木材的特点是:顺纹的抗拉强度最好,其次是抗弯性、以及顺纹的抗压性,且其跨度较长。

福建木拱桥做成了双重拱结构相互绞接以增加稳定性,同时使得木材抗拉,抗压,抗弯,以及跨度长的四个特点得以应用。于是形式便变成如此了。

视频中榫卯方式,尺寸,木结构数量都是实地测绘得到的,当时我们年级福建三四个县镇走访了十余座木拱廊桥(有好几座还在深山里,比如杨梅洲桥,就得徒步十二三公里来回),我们小组负责测绘了其中大大小小共四座。视频中的桥如果没记错的话应该是按寿宁县的鸾峰桥建的模。是福建典型的"三节拱,五节苗"形式的木拱廊桥做法

张择端版本的清明上河图:作为“画眼”的虹桥,就是“三节拱、四节苗”的做法。

有趣的是,除了第一幅宋代的张本人作的清明上河图外,其余十余个版本中虹桥均变成了石拱桥

第一幅画中的木拱桥结构究竟如何也成谜,看过有一部纪录片就是一群老外来中国试着搭建木拱桥。

从整个世界范围来看,木制拱桥并不算常见。当今中国也并没有保留下明代以前的大型木制拱桥。木料本就容易腐朽,建于河流之上的桥梁受湿气影响重,显然更加不利于长期存留。

木料本身的材料特性决定木制桥梁建成梁桥远远比建成拱桥方便得多。中国石拱桥发展很早,至迟汉代就有出现,但是同期的木制桥梁则仍然以梁桥为主。其中不乏巨型工程,如秦修建的中渭桥,汉朝修建的东西渭桥都是木梁结构。

比较典型的中国木拱桥出现在北宋仁宗时期,出现地为当时的青州。木拱桥的发展主要是为了应对梁桥跨高不足,水中有柱导致容易被洪水。《渑水燕谈录》记载:“青州城四面皆山,中贯洋水限为二城,先时跨水植柱为桥,每至六七月间,山水暴涨,水与柱斗,率常坏桥,州以为患……”

解决这个问题是明道年间(1032-1033年)青州的地方长官。他“垒巨石固其岸,取大木数十相贯,架为飞桥,无柱……”青州木拱桥修成后至少五十多年桥没有损坏。这种新的木拱桥出现后发展很快,临近的宿州也采取了这种方式修建了跨越汴河的桥梁。首都汴梁紧随其后,木拱桥也随之出现。

北宋木拱桥已经没有实物留存,现今对它们的了解最主要的证据来自名画《清明上河图》中对跨越汴河的虹桥的绘制。

中国古代木拱桥的主要特点是采用编木拱。由桥梁两侧的纵向拱架系统相互穿插和若干横向横木联结。这种编木拱不需要将木料弯曲成型,架设相对简单,受力结构也不复杂。

北宋的木拱桥实际上是采取了所谓虹梁结构。简单地说,这座桥相当于把一般木梁桥平铺的梁架做成拱的形状。具体来说,虹桥先由三根长圆木纵梁河两根木横梁连成八字形拱架,然后再由四根稍短原木和三根横梁组成四折边形。每根拱骨搁在另一组拱骨中间的横木上。连接处以棕绳或铁件箍扎。从实际效果看,虹桥和青州拱桥一样相当结实,维系八九十年不成问题。

不过这种木拱桥持续时间很短,宋朝末年已经失传,之后北方地区也没有类似的尝试。目前中国存世木拱桥主要集中在浙南闽北的一些县市。闽浙木拱桥的结构和虹桥有相似之处,但是也不尽相同,和虹桥的工艺是否存在继承关系存疑。

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