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工程与历史的交融

更新时间: 2024-10-24 10:28:31  查看次数: 19    
赵州桥也是这样。根据挖出来的碑文和文献记载,赵州桥在公元 595 年,也就是隋朝开皇十五年的时候开始建造,到公元 605 年,也就是隋朝大业元年建成,前后一共用了十多年。因为洨河是一条季节性的河流,纵向并列砌筑的方式让赵州桥可以分阶段施工。在枯水期的时候施工,夏天水流量大的时候就停止施工,这样周而复始。分析赵州桥可以发现它有下面这些工程特征:第一,赵州桥所在的桥位处,洨河的河床状态很稳定,河道很平顺,河流的冲刷和淤积处于平衡状态,而且这个位置的河道边坡土体内摩擦角比较大等岩土特征也有利于河道边坡的稳定和桥台后侧土体的稳定性。这些特点保证了赵州桥基础的稳定性,也为坦拱的拱脚传递上部结构的荷载提供了很好的保证。
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拱背上铺着横向的护拱条石,还设有 6 块钩头石,而且主拱横向设置了 5 根铁质拉杆,横穿全部 28 道拱圈,铁杆的端部采用扩口的做法。这种设计增强了主拱横向的一体性和协同受力。主拱和腹拱纵向的条石之间采用腰铁相连,能够传递一部分弯矩,这样就让纵向受力更均匀,减小砌缝开裂的可能性。

全桥的砌筑工艺非常精准,石灰浆砌缝普遍小于 0.5 厘米。翁伟等人对赵州桥的上部结构和桥台进行了全桥仿真的有限元分析。他们的分析中,主拱、腹拱和侧墙采用石材本构关系,灰浆砌缝采用界面单元离散裂缝模型,侧墙采用弥散型裂缝模型。分析结果表明:赵州桥基本上处于弹性工作状态,活载的不对称布置影响比较小,而温度荷载的影响比较大。降温的时候,拱顶底部局部位置会出现拉应力,虽然没有超过砌石的抗拉强度,但这属于不利的荷载工况。