赵州桥专题报告综述.docx

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赵州桥专题报告综述

绵阳中学

专题研究报告

报告题目

赵州桥

作者姓名

邱金蔷彭奕霖李美琪

指导教师姓名：

刘志老师四川省绵阳中学

报告提交日期：

2015年-2月-23日

2015年2月

引言

古城赵县，古称赵州，这里物华天宝，人杰地灵。

在赵县充满神韵和灵性的土地上，独具特色、弥足珍贵的历史文化遗迹触目可及。

而每当提起赵县，第一个跳入人们脑海中的，还是要数“天下第一桥”———赵州桥了。

赵州桥是古代石拱桥的杰出代表。

该桥在隋大业初年（公元605年左右）为李春所创建，是一座空腹式的圆弧形石拱桥，净跨37m,宽9m，拱失高度7．23m，在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹拱，这样既能减轻桥身自重，节省材料，又便于排洪、增加美观，赵州桥的设计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到19世纪中叶才出现，比我国晚了一千二百多年，赵州桥的雕刻艺术，包括栏板、望柱和锁口石等，其上狮象龙兽形态逼真，琢工的精致秀丽，不愧为文物宝库中的艺术珍品，我国石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国，促进了与世界各国人民的文化交流并增进了友谊。

1979年5月，由中国科学院自然史组等四个单位组成联合调查组，对赵州桥的桥基进行了调查，自重为2800吨的赵州桥，而它的根基只是有五层石条砌成高1.55米的桥台，直接建在自然砂石上。

这么浅的桥基简直令人难以置信，梁思成先生1933年考察时还认为这只是防水流冲刷而用的金刚墙，而不是承纳桥券全部荷载的基础。

他在报告中写道：

“为要实测券基，我们在北面券脚下发掘，但在现在河床下约70-80厘米，即发现承在券李春像下平置的石壁。

石共五层，共高1.58米，每层较上—层稍出台，下面并无坚实的基础，分明只是防水流冲刷而用的金刚墙，而非承纳桥券全部荷载的基础。

因再下30-40厘米便即见水，所以除非大规模的发掘，实无法进达我们据学理推测的大座桥基的位置。

”

古桥的传说及仙迹的来历，被民间艺人口口相传，流传甚广，其中最有名的，就是那首脍炙人口的民歌《小放牛》———

赵州桥是什么人修？

玉石栏杆什么人留？

什么人骑驴桥上过？

什么人推车轧了一道沟……

赵州桥是鲁班爷修。

玉石栏杆圣人留。

张果老骑驴桥上过。

柴王爷推车轧了一道沟……

赵州桥，见证了时间，承载了历史。

相信她的路还有很长很长……

第一章赵州桥简介………………………………5页

第二章赵州桥历史………………………………7页

第三章赵州桥调查………………………………9页

第四章赵州桥的特色……………………………10页

第七章赵州桥建筑原理…………………………12页

一）桥址选择比较合理，使桥基稳固牢靠。

二）赵州桥的砌置方法新颖、施工修理方便。

三）在保持大桥稳定性方面采取了许多严密措施。

第八章赵州桥三绝………………………………14页

1.“券”小于半圆

2.“撞”空而不实

3.洞砌并列式

第九章赵州桥评价………………………………15页

第十章赵州桥荣誉………………………………16页

第十一章赵州桥神话……………………………17页

赵州桥简介

时隔大约700年，欧洲才建成类似的桥。

　　赵州桥名称是以所在地命名的。

我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵县的赵州桥（又称安济桥），该桥在隋大业初年（公元605年左右）为李春所创建，是一座空腹式的圆弧形石拱桥，净跨37m,宽9m，拱失高度7．23m，在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹拱，这样既能减轻桥身自重，节省材料，又便于排洪、增加美观，赵州桥的设计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到19世纪中叶才出现，比我国晚了一千二百多年，赵州桥的雕刻艺术，包括栏板、望柱和锁口石等，其上狮象龙兽形态逼真，琢工的精致秀丽，不愧为文物宝库中的艺术珍品，我国石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国，促进了与世界各国人民的文化交流并增进了友谊。

隋代大业年间，赵州号称“四通之域”，当时的赵州是华北的交通咽喉，横跨赵州的渡河便成了百舸争流的交通大动脉。

于是跨河大桥赵州桥，造桥大师李春率领能工巧匠，开始创造这个人类土木工程史上的壮举。

 赵州地处平原，赵州桥两岸地形平坦，李春设计时选择了坡度极其平缓的圆弧拱形式，桥面坡度约为1:

12。

这一坡度的设计用现代的观点来看，有非常好的运输功能。

我国现行《民用建筑设计通则》规定：

“室内坡道不宜大于1:

12，室外坡道不宜大于1:

10，轮椅人使用的坡道不宜大于1:

8。

”由此看来，赵州桥的坡度设计是非常合理的。

因此赵州桥单孔净跨度37.4 米桥高，却只有7 米多 ，所以桥面和当平稳，无论中间走马推车两旁挑担行路、都不吃力便于两岸的经商往来，大大地提高的运营效率。

桥身长五十多米、宽九米多, 中间走车马, 两旁走人这样既便于行人来往，也便于车辆通行；并且赵州桥的拱顶高，又便于桥下行船，不会阻碍水路的运输。

赵州桥的敞肩圆弧拱提高了大桥的安全性。

河中间没有桥墩, 桥脚跨落在两岸这样的设计不仅有利于泄洪，保持水流的畅通, 也避免广河水对桥基的直接冲击、能延长石桥寿命。

而且赵州桥具有“撞”空而不实的特点也加强了这一功能。

券的两肩叫撞，一般石桥的撞多用石料砌实，但赵州桥的撞没有砌实，而是在券的两肩各砌两个弧形的小券。

这样桥体增加了4个小券，大约节省了石料，使桥的重量减轻了大约500吨。

古代佼河每逢汛期, 水势较大, 对桥的泄洪能力是个考验,4个小劵可以分担部分洪流。

据计算4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, 起到了泄洪的作用提高大桥的安全性。

 赵州桥的外形为一条平滑的曲线，平缓浑厚的曲线与自然融为了一体。

2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。

在交河之上，一条优美的弧线沟通两岸，两岸花堤绿树，行人车辆，络绎不绝，好一派燕赵雄风！

这样一幅美景，这就是赵州桥功能与形式的完美结合。

纵观国内外著名的建筑，都是建筑与自然的完美融合，因此这是赵州桥取得成功的最重要的因素之一。

赵州桥历史

我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵县的赵州桥（又称安济桥该桥在隋大业初年（公元605年左右）为李春所创建，是一座空腹式的圆弧形石拱桥，净跨37m,宽9m，拱矢高度7.23m，在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹拱，这样既能减轻桥身自重，节省材料，又便于排洪、增加美观，赵州桥的设计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到19世纪中期才出现，比我国晚了一千二百多年，赵州桥的雕刻艺术，包括栏板、望柱和锁口石等，其上狮象龙兽形态逼真，琢工的精致秀丽，不愧为文物宝库中的艺术珍品，我国石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国，促进了与世界各国人民的文化交流并增进了友谊。

　　1991年，美国土木工程师学会将安济桥选定为第12个“国际历史土木工程的里程碑”，并在桥北端东侧建造了“国际历史土木工程古迹”铜牌纪念碑。

赵州桥，又名安济桥（宋哲宗赐名，意为“安渡济民”），位于河北赵县洨河上，它是世界上现存最早、保存最好的巨大石拱桥。

赵州桥是入选世界纪录协会世界最早的敞肩石拱桥，创造了世界之最。

被誉为“华北四宝之一”。

桥长50.82米，跨径37.02米，券高7.23米，两端宽9.6米，中间略窄，宽9米。

因桥两端肩部各有二个小孔，不是实的，故称敞肩型，这是世界造桥史的一个创造（没有小拱的称为满肩或实肩型）。

桥上有很多的东西，类型众多，丰富多彩。

唐朝的张鷟说，远望这座桥就像“初月出云，长虹饮涧”。

　　赵州桥建于公元605年距今1400多年，经历了10次水灾，8次战乱和多次地震，特别是1966年3月8日邢台发生7.6级地震，赵州桥距离震中只有40多公里，都没有被破坏，著名桥梁专家茅以升说，先不管桥的内部结构，仅就它能够存在1400多年就说明了一切。

1963年的水灾大水淹到桥拱的龙嘴处，据当地的老人说，站在桥上都能感觉桥身很大的晃动。

据记载，赵州桥自建成至今共修缮9次。

　　在主拱券的上边两端又各加设了二个小拱，一，可节省材料，二，减少桥身自重（减少自重15%），而且能增加桥下河水的泄流量。

三，使桥身更加美观。

　　1979年5月，由中国科学院自然史组等四个单位组成联合调查组，对赵州桥的桥基进行了调查，自重为2800吨的赵州桥，而它的根基只是有五层石条砌成高1.55米的桥台，直接建在自然砂石上。

　　这么浅的桥基简直令人难以置信，梁思成先生1933年考察时还认为这只是防水流冲刷而用的金刚墙，而不是承纳桥券全部荷载的基础。

他在报告中写道：

　　“为要实测券基，我们在北面券脚下发掘，但在现在河床下约70-80厘米，即发现承在券下平置的石壁。

石共五层，共高1.58米，每层较上—层稍出台，下面并无坚实的基础，分明只是防水流冲刷而用的金刚墙，而非承纳桥券全部荷载的基础。

因再下30-40厘米便即见水，所以除非大规模的发掘，实无法进达我们据学理推测的大座桥基的位置。

”

　　其结构还是沿袭赵州桥，只是主拱上的小拱数量增加到一边5个，桥上有车轮印，膝盖印。

赵州桥的调查

1979年5月，由中国科学院自然史组等四个单位组成联合调查组，对赵州桥的桥基进行了调查，自重为2800吨的赵州桥，而它的根基只是有五层石条砌成高1.55米的桥台，直接建在自然砂石上。

这么浅的桥基简直令人难以置信，梁思成先生1933年考察时还认为这只是防水流冲刷而用的金刚墙，而不是承纳桥券全部荷载的基础。

他在报告中写道：

“为要实测券基，我们在北面券脚下发掘，但在现在河床下约70-80厘米，即发现承在券下平置的石壁。

石共五层，共高1.58米，每层较上—层稍出台，下面并无坚实的基础，分明只是防水流冲刷而用的金刚墙，而非承纳桥券全部荷载的基础。

因再下30-40厘米便即见水，所以除非大规模的发掘，实无法进达我们据学理推测的大座桥基的位置。

”

赵州桥特色

赵州桥精美的石雕　

采用圆弧拱形式，改变了中国大石桥多为半圆形拱的传统。

中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37.02米，而拱高只有7.23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。

赵州桥的敞肩

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敞肩拱，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。

这种大拱加小拱的敞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。

古代佼河每逢汛期，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，敞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，敞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。

赵州桥的单孔

中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。

这是中国桥梁史上的空前创举。

赵州桥建筑原理

一）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，选择了洨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。

二）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1.03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。

三）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。

赵州桥三绝

“券”小于半圆

中国习惯上把弧形的桥洞、门洞之类的建筑叫做“券”。

一般石桥的券，大都是半圆形。

但赵州桥跨度很大，从这一头到那一头有37.04米。

如果把券修成半圆形，那桥洞就要高18.52米。

这样车马行人过桥，就好比越过一座小山，非常费劲。

赵州桥的券是小于半圆的一段弧，这既减低了桥的高度，减少了修桥的石料与人工，又使桥体非常美观，很像天上的长虹。

“撞”空而不实

券的两肩叫“撞”。

一般石桥的撞都用石料砌实，但赵州桥的撞没有砌实，而是在券的两肩各砌一两个弧形的小券。

这样桥体增加了四个小券，大约节省了一百八十立方米石料，使桥的重量减轻了大约500吨。

而且，当洨河涨水时，一部分水可以从小券往下流，既可以使水流畅通，又减少了洪水对桥的冲击，保证了桥的安全。

洞砌并列式

它用二十八道小券并列成9.6米宽的大券。

可是用并列式砌，各道窄券的石块间没有相互联系，不如纵列式坚固。

为了弥补这个缺点，建造赵州桥时，在各道窄券的石块之间加了铁钉，使它们连成了整体。

用并列式修造的窄券，即使坏了一个，也不会牵动全局，修补起来容易，而且在修桥时也不影响桥上交通。

赵州桥评价

梁思成：

“河北赵县安济桥……可称为中国工程界一绝”。

李约瑟：

“在西方圆弧拱桥都被看作是伟大的杰作，而中国的杰出工匠李春，约在610年修筑了可与之辉映，甚至技艺更加超群的拱桥”。

桥梁专家福格·迈耶（H.Fugl-Meyer）：

“罗马拱桥属于巨大的砖石结构建筑……独特的中国拱桥是一种薄石壳体……中国拱桥建筑，最省材料，是理想的工程作品，满足了技术和工程双方面的要求”。

赵州桥荣誉

1961年3月4日中国国务院公布为全国第一批重点文物保护单位；

1991年美国土木工程师学会选定为世界第十二处“国际土木工程历史古迹”，并赠牌纪念；

1999年被定为省级爱国主义教育基地。

赵州桥传说

传说赵州桥赵州桥上的仙迹，主要指传说中张果老倒骑毛驴在桥上走留下的驴蹄子印；柴王爷推车过桥轧下的车道沟印和膝盖跪下的膝盖印；鲁班为救石桥跃身跳入河中，用手力顶石桥的手掌印，这些仙迹常常成为游人津津乐道的最有趣内容之一。

相传从前在河北省赵县城南五里的地方，有一条大河，名叫洨河。

洨河发源于河北西部的井陉山。

在古代，它的水势很大，每逢夏秋两季，大雨来临，雨水和山泉一并顺流而下，沿途又汇合几条河水，形成了汹涌的洪流。

因此，洨河两岸的居民和来往的行人，都感到非常不便。

赵县人民的这个困难，被著名的工匠祖师鲁班知道了。

他特地远道赶来，施展出卓越的技术，在一夜之间就造好这座赵州大石桥。

赵州桥造好的消息，很快地传遍了四方。

远近居民都怀着惊喜的心情，争先恐后地前来参观。

这个奇迹甚至惊动了“八仙”之一的张果老。

在驴背的褡裢里一边装上了“太阳”，一边又装上了“月亮”，要在桥上走过。

这还不算，张果老存心要和鲁班开个玩笑，他又约了柴荣，推着载有“五岳名山”的独轮车，一道来到桥头，开口便问这桥能不能让他们两人同时行走。

这时，鲁班刚把大桥修好，正在十分得意，便很不以为然地说：

“这么坚固的石桥，还经不起你们两人走么？

”不料他们上桥以后，把桥压得摇摇欲坠。

鲁班一看情况不妙，赶忙跳下桥去，用手使劲托住桥身东侧，才使这两位仙人带着日月和五岳名山顺利通过。

从此，桥上留下了几处人们津津乐道的“仙迹”；张果老的驴蹄印和斗笠颠落压成的圆坑；柴荣因推车力过猛，一膝着地压成的膝盖印和车道沟；还有鲁班托桥的手印。

后来，除了因为东侧一度塌毁，手印已经不见，其余的仙迹“都留存下来。

《小放牛》里所歌唱的就是这一段生动的传说。

结语

赵州桥是世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥，是世界桥梁史上的一个奇迹。

它被誉为是天下第一桥。

始建于隋朝的赵州桥，至今已有1400多年的历史了。

赵州桥结构新奇，造型美观，全长50.82米，宽9.6米，跨度为37.37米，是一座由28道独立拱券组成的单孔弧形大桥。

在大桥洞顶左右两边拱肩里，各砌有两个圆形小拱，用以加速排洪，减少桥身重量，节省石料，这在建桥史上是个创举。

敞肩拱的运用更为赵州桥赢得了世界声誉。

1991年9月，赵州桥被美国土木工程师学会选定取为第十二个“国际土木工程里程碑”。

赵州桥也是一件艺术珍品。

它横跨河上，宛如一道长虹，气势雄伟。

巨身空灵，线条明快，在恢宏之中，透出矫健、轻盈的美感。

大桥顶部，塑造出想象中的吸水兽，寄托了人们祝福大桥不受水害、长存无疆的良好愿望；栏板上和望柱上雕刻着各式蛟龙、兽面、花饰、竹节等，其中尤以蛟龙最为精美。

蛟龙或盘踞游戏，或登陆入水，变幻多端，神态极为动人。

雕作刀法遒劲有力，艺术风格新颖豪放。

资料来源：

XX百科河北旅游网