中国桥 梁的世界之最一、赵州桥又名安济桥、大石桥,是位于中国河北省赵县城南五里洨河上的一座石拱桥,设计者是隋代杰出的工匠李春[1],建造于大业六年(610 年)
赵州桥是目前世界上最古老,完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥
1/4 弧桥券的圆心角、仰角、5 扁平率和弧跨比赵州桥是单孔敞肩坦弧石拱桥,桥长 50
82 米,宽 9 米,南北向横跨洨河之上,桥面分三道,中道行车,左右二道行人
大桥券上方左右各有两个小空撞券[2]
大桥圆弧拱跨度 37
47 米,圆弧拱的半径为 27
7 米[3],圆弧拱的高度为 7
23米,扁平率(拱高/跨度之半)为 0
38(高宽比为 7
19),远低于半圆拱
实际上赵州桥圆弧段的圆心角只有 84°,略小于 1/4 圆周,基本上是一座1/4 圆拱桥(坦弧圆拱桥),桥拱的仰角为 42°(近 45°)[1]
1/4 圆拱桥的弧长与跨度比为 π/(2√2)=1
1,半圆弧拱桥的弧长与跨度比为 π/2=1
57,在同等跨度的情况下,1/4 弧拱桥的弧长,比半圆弧拱桥的弧长,短少 43%
因此赵州桥桥身所用石料,要比同跨度的半圆拱桥节省 40%以上,既减轻桥身的自重和应力,又使桥面坡度比较平坦,便利桥上的交通
由于赵州桥圆弧拱的跨度大,圆弧拱仍然够高,水上船只来往通过非常方便
李春能在 1300 多年前的隋代意识到大跨度拱桥并不是非半圆拱不可,从而建成这种跨度大、扁平率低的单孔1/4 圆拱桥梁结构,是建筑史上一个可贵的创造
赵州桥的桥券,是由 4 层 28 道弧形石砌券并排而成,和一些汉代石桥采用的纵连砌券法不同
每道弧形石砌券,宽约 35 厘米
砌弧形石券的长方形石块,长度在 70 厘米至 109 厘米不等
两石块之间由两组腰铁栓牢
为避免 28 道并排的弧形石砌券相互分离,李春特意设计每道弧形石砌券在桥的两头略大,逐渐向桥拱中心略