为何从古至今建造的桥梁,大部分都是使用拱形设计?

如题所述

因为拱形桥拥有多样优点,且经过时间的考验,证明拱形设计的长处值得信任。以笔者对桥梁的认知,拱形桥有四大有点,第一,缓冲能力强;第二,适应范围广;第三,建造成本低;第四,发展前景高。

第一,缓冲能力强;对比平桥,拱桥的缓冲能力要强得多。众所众知,当曲面面对冲击力时,可以分散冲击力,不至于让冲击力集中在一点,继而减少冲击力对曲面的损伤。拱桥通过其设计让桥面呈现曲面状,当桥面受到冲击以及承重之时,就可以将力道分散到拱圈以及桥基之上,避免发生因为冲击以及过载而导致桥面坍塌,造成伤亡。这样的安全性,较之平桥要好的多。

第二,适应范围广;拱桥的设计结构多变,能够适应不同的地理环境,例如拱桥就有板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等等,多种多样的设计方案。这就让拱桥的适应范围,得到了极大的扩张。甚至可以根据建桥之地的情况,可以对设计适当予以调整。在需要防范洪水等灾害情况的地域,拱桥也能很好的适应,拱桥孔洞可以分散水流减少冲击,甚至可以直接设计成大跨度的单孔拱桥。

第三,建造成本低;拱桥历经长时间的考验,其设计基本都已成熟。而且在建造之时,所需要做的事便是打好地基,设计好拱形架构即可。例如像是无铰拱这类现代桥梁的结构,主体是依托于桥基而建造,无需那么复杂的设计。所以在建造之时,拱桥的建造成本相对较低,而且建造方式也来的更简单一点。

第四,发展前景高;古人积累而来的拱桥建造经验,是一笔宝贵的财富。这些经验加上现代技术的发展,可以让拱桥的应用再次变得广泛。中国古代拱桥虽然会被现代拱桥替代,但是它仍旧是拱桥。甚至随着技术的进步,原本的拱桥设计也会新的光芒,促进更多新式拱桥的诞生。

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第1个回答  2020-04-04

因为拱形桥有着很好的缓冲能力,可以加长桥梁的寿命。拱形桥最早是出现在东汉时期,它主要是由两种材质制成。除了石桥之外,它们也是木制的桥梁。拱形桥最大的特点就是有很好的缓冲能力,这样就可以减轻桥身所承受的压力。比如现在施工现场的安全帽,也是曲面设计。当有东西掉下来时,曲面上不会只有一个受力点,可以很好地分散重量,从而对头部起到一个保护的作用,拱形桥也是同样的道理。


今天的大多数桥梁都是用混凝土建造而成的,其使用年限要比以前的拱形桥长很多。因此,不仅在中国,西方也是一直热衷于拱桥设计。此外,拱形桥还具有多样化设计的特点。它可以根据不同的区域环境改变桥梁结构,它们有不同的风格。拱形结构是可以随之改变的,桥下的孔洞也会根据实际情况进行调整。

许多拱桥都是多孔型的,像虹桥就需要很大的桥洞来帮助它横跨汴河。在许多险峻的自然环境中,普通的桥梁是无法修建起来的,但是拱形桥就可以。当然,洪水或航行的问题也应该被考虑在内,拱形桥下面的大型桥洞就可以很好地解决这些问题。但如果是平面桥的话就不行,由于自身的结构问题是无法应对洪水的,会很容易被冲垮掉。


拱形桥则不同,它能很好地分散洪水的冲力,而且桥下的孔洞能更好地分散水流,使水流不能合力。此外,拱形桥下的桥洞可以提高桥本身的高度,使桥下的船只能更顺畅地在桥底穿行。但如果桥是平的,再想改变桥的高度就不是一件容易的事了,船的航行也会受到限制。所以说,显然是拱形桥更适合行人和船只,而且寿命也会比平面桥长很多。

第2个回答  2020-04-04
拱形设计的桥梁能够最大程度的分担承重,能够使得桥梁的使用寿命延长,同时还能够有利于减少水流对于桥的冲刷。
第3个回答  2020-04-04
起初是由于技术问题,拱形便于承重,现代则是由于传统,所以沿用古代的形制。
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