資源簡介

探究橋梁的發展歷史的實踐活動
活動背景
橋是一種架空的人造通道，若從其最早或者最主要的功用來說，橋應該是專指跨水行空的道路。現代的橋又在城市交通中發揮著重要作用，不僅有助于緩解交通堵塞，還成為現代化城市一道亮麗的風景。
問題的提出：
橋梁的發展歷史
橋梁是道路交通的重要組成部分。查閱資料，了解橋梁的發展歷史。
知識鏈接
橋梁發展史，橋梁是道路的組成部分。從工程技術的角度來看，橋梁發展可分為古代、近代和現代三個時期。
古代橋梁
人類在原始時代，跨越水道和峽谷，是利用自然倒下來的樹木，自然形成的石梁或石拱，溪澗突出的石塊，谷岸生長的藤蘿等。人類有目的地伐木為橋或堆石、架石為橋始于何時，已難以考證。據史料記載，中國在周代（公元前11世紀～前256年）已建有梁橋和浮橋，如公元前1134年左右，西周在渭水架有浮橋。古巴比倫王國在公元前1800年建造了多跨的木橋，橋長達183米。古羅馬在公元前621年建造了跨越臺伯河的木橋，在公元前481年架起了跨越赫勒斯旁海峽的浮船橋。古代美索不達米亞地區，在公元前4世紀時建起挑出石拱橋（拱腹為臺階式）。 　　
古代橋梁在17世紀以前，一般是用木、石材料建造的，并按建橋材料把橋分為石橋和木橋。 　　
石橋
石橋的主要形式是石拱橋。據考證，中國早在東漢時期（公元25～220年）就出現石拱橋，如出土的東漢畫像磚，刻有拱橋圖形。尚存的趙州橋（又名安濟橋），建于公元605～617年，凈跨徑為37米，開創在主拱圈上加小腹拱的空腹式（敞肩式）拱。 　　
羅馬時代，歐洲建造拱橋較多，如公元前200～公元200年間在羅馬臺伯河建造了8座石拱橋，其中建于公元前62年的法布里西奧石拱橋，橋有2孔，各孔跨徑為24.4米。
羅馬時代拱橋多為半圓拱，跨徑小于25米，墩很寬，約為拱跨的三分之一，圖1為羅馬時代建造的列米尼橋示意圖。
羅馬帝國滅亡后數百年，歐洲橋梁建筑進展不大。11世紀以后，尖拱技術由中東和埃及傳到歐洲，歐洲開始出現尖拱橋。英國在公元1176～1209年建成的泰晤士河橋為19孔跨徑約7米尖拱橋。西班牙在13世紀建了不少拱橋，如托萊多的圣瑪丁橋。 　　
石梁橋是石橋的又一形式。中國陜西省西安附近的灞橋原為石梁橋，建于漢代，距今已有2000多年。公元11～12世紀南宋泉州地區先后建造了幾十座較大型石梁橋，其中有洛陽橋、安平橋。安平橋(五里橋)原長2500米，362孔，現長2070米，332孔。英國達特穆爾現存的石板橋，有的已有2000多年。 　　
木橋
早期木橋多為梁橋，如秦代在渭水上建的渭橋，即為多跨梁式橋。木梁橋跨徑不大，伸臂木橋可以加大跨徑。
八字撐木橋和拱式撐架木橋亦可以加大跨徑。16世紀意大利的巴薩諾橋為八字撐木橋。
木拱橋　
中國西南地區有用竹篾纜造的竹索橋。著名的竹索橋是四川灌縣珠浦橋，橋為8孔，最大跨徑約60米，總長330余米，建于宋代以前。 　　
古代橋梁基礎，在羅馬時代開始采用圍堰法施工，即打木板樁成圍堰，抽水后在其中修筑橋梁基礎和橋墩。1209年建成的英國泰晤士河拱橋，其基礎就是用圍堰法修筑，但是，那時只能用人工打樁和抽水，基礎較淺。中國11世紀初，著名的洛陽橋在橋址江中先遍拋石塊，其上養殖牡蠣二三年后膠固而成筏形基礎，是一個創舉。 　　
近代橋梁
18世紀鐵的生產和鑄造，為橋梁提供了新的建造材料。但鑄鐵抗沖擊性能差，抗拉性能也低，易斷裂，并非良好的造橋材料。
19世紀50年代以后，隨著酸性轉爐煉鋼和平爐煉鋼技術的發展，鋼材成為重要的造橋材料。鋼的抗拉強度大，抗沖擊性能好，尤其是19世紀70年代出現鋼板和矩形軋制斷面鋼材，為橋梁的部件在廠內組裝創造了條件，使鋼材應用日益廣泛。 　　
18世紀初，發明了用石灰、粘土、赤鐵礦混合煅燒而成的水泥。19世紀50年代，開始采用在混凝土中放置鋼筋以彌補水泥抗拉性能差的缺點。此后，于19世紀70年代建成了鋼筋混凝土橋。 　　
近代橋梁建造，促進了橋梁科學理論的興起和發展。 　　
近代橋梁按建橋材料劃分，除木橋、石橋外，還有鐵橋、鋼橋、鋼筋混凝土橋。 　　
木橋　
16世紀前已有木桁架。1750年在瑞士建成拱和桁架組合的木橋多座，如賴謝瑙橋，跨徑為73米。 　　
鐵橋　
包括鑄鐵橋和鍛鐵橋。鑄鐵性脆，宜于受壓，不宜受拉，適宜作拱橋建造材料。世界上第一座鑄鐵橋是英國科爾布魯克代爾廠所造的塞文河橋，建于1779年，為半圓拱，由五片拱肋組成，跨徑30.7米。 　　
中國于1705年修建了四川大渡河瀘定鐵鏈吊橋。 　　
1855年，美國建成尼亞加拉瀑布公路鐵路兩用橋。這座橋是采用鍛鐵索和加勁梁的吊橋，跨徑為250米。 　　
1940年，美國建成的華盛頓州塔科瑪海峽橋，橋的主跨為853米，邊孔為335米，加勁梁高為2.74米，橋寬為11.9米。這座橋于同年11月7日，在風速僅為67.5公里/小時的情況下，中孔及邊孔便相繼被風吹垮。這一事件，促使人們研究空氣動力學同橋梁穩定性的關系。 　　
鋼橋　
美國密蘇里州圣路易市密西西比河的伊茲橋，建于1867～1874年，是早期建造的公路鐵路兩用無鉸鋼桁拱橋，跨徑為153+158+153米。　　
19世紀中期出現了根據力學設計的懸臂梁。 　　
1896年比利時工程師菲倫代爾發明了空腹桁架橋。比利時曾經造了幾座鉚接和電焊的空腹桁架橋。 　　
鋼筋混凝土橋　
1875～1877年，法國園藝家莫尼埃建造了一座人行鋼筋混凝土橋，跨徑16米，寬4米。
1845年以后，蒸汽打樁機開始用于橋梁基礎施工。 　　
現代橋梁
20世紀30年代，預應力混凝土和高強度鋼材相繼出現，材料塑性理論和極限理論的研究，橋梁振動的研究和空氣動力學的研究，以及土力學的研究等獲得了重大進展。從而，為節約橋梁建筑材料，減輕橋重，預計基礎下沉深度和確定其承載力提供了科學的依據。現代橋梁按建橋材料可分為預應力鋼筋混凝土橋、鋼筋混凝土橋和鋼橋。 　　
預應力鋼筋混凝土橋　
1928年，法國弗雷西內工程師經過20年的研究，用高強鋼絲和混凝土制成預應力鋼筋混凝土。這種材料，克服了鋼筋混凝土易產生裂紋的缺點，使橋梁可以用懸臂安裝法、頂推法施工。隨著高強鋼絲和高強混凝土的不斷發展，預應力鋼筋混凝土橋的結構不斷改進，跨度不斷提高。 　　
預應力鋼筋混凝土橋有簡支梁橋、連續梁橋、懸臂梁橋、拱橋、桁架橋、剛架橋、斜拉橋等橋型。簡支梁橋的跨徑多在50米以下。
重慶長江橋，是公路預應力混凝土T型剛構橋。
斜拉橋如1962年建成委內瑞拉的馬拉開波湖橋。這座橋為5孔235米連續梁，由懸在 A形塔的預應力斜拉索將懸臂梁吊起。斜拉橋的梁是懸在索形成的多彈性支承上，能減少梁高，且能提高橋的抗風和抗扭轉震動性能，并可利用拉索安裝主梁，有利于跨越大河，因而應用廣泛。預應力混凝土斜拉橋如1971年利比亞建造的瓦迪庫夫橋，主跨徑282米；1978年美國建造的華盛頓州哥倫比亞河帕斯科-肯納威克橋，主跨299米；1977年法國建造的塞納河布羅東納橋，主跨320米。中國已建成十多座預應力混凝土斜拉橋，其中1982年建成的山東濟南黃河橋主跨為220米(見彩圖)。 濟南黃河公路橋，是連續預應力混凝土斜拉橋，于1982年建成通車 　　
鋼筋混凝土橋　
二次世界大戰以后，世界上修建了多座較大跨徑的鋼筋混凝土拱橋。 　
鋼橋　
二次世界大戰后，隨著強度高、韌性好、抗疲勞和耐腐蝕性能好的鋼材的出現，以及用焊接平鋼板和用角鋼、板鋼材等加勁所形成輕而高強的正交異性板橋面的出現，高強度螺栓的應用等，鋼橋有很大發展。 　　
鋼板梁和箱形鋼梁同混凝土相結合的橋型，以及把正交異性板橋面同箱形鋼梁相結合的橋型，在大、中跨徑的橋梁上廣泛運用。
20世紀60年代以后，鋼斜拉橋發展起來。第一座鋼斜拉橋是瑞典建成的斯特倫松德海峽橋，建于1956年，跨徑為74.7+182.6+74.7米。這座橋的斜拉索在塔左右各兩根，由鋼筋混凝土板和焊接鋼板梁組合作為縱梁。
1959年聯邦德國建成的科隆鋼斜拉橋，主跨為334米；1971年英國建成的厄斯金鋼斜拉橋，主跨305米；1975年法國建成的圣納澤爾橋，主跨404米。這座橋的拉索采用密束布置，使節間長度減少，梁高減低，梁高僅3.38米。通過對鋼斜拉橋抗風抗震性能的改進，其跨徑正在逐漸增大。 　　
鋼橋的基礎多用大直徑樁或薄壁井筒建造。
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史林｜中國是名副其實的“橋的國度”
北京日報客戶端2022-09-13 16:28
北京日報客戶端 | 作者 吳培文
中國橋在世界橋梁建筑史上具有特殊的地位，那么，中國橋的發展經歷了哪些階段呢？中國橋梁又包括哪幾種橋型呢？近日，《學習時報》發文，介紹了中國橋梁發展主要經歷的四個階段，和中國橋梁的四種基本橋型。
中國橋的發展主要歷經四個階段：
第一階段以商周、春秋為主，這是古代橋梁的創始時期，此時的橋梁除原始的獨木橋和汀步橋外，還有梁橋和浮橋兩種形式。
第二階段以秦、漢為主，是古代橋梁的創建發展時期，秦漢是我國建筑史上一個璀璨奪目的發展階段。
第三階段是以兩晉南北朝和隋為鋪墊期、以唐宋為興盛期的階段，這是古代橋梁發展的鼎盛時期，唐、宋又取得了較長時間的安定統一，工商業、運輸交通業以及科學技術水平都十分發達，是當時世界上最先進的國家。
第四階段為元、明、清時期，這是橋梁發展的飽和期，這時主要是對一些古橋進行了修繕和改造，并留下了許多修建橋梁的施工說明文獻資料。
中國橋梁主要包括四種基本橋型：
梁橋、浮橋、索橋和拱橋。根據其建筑材料和構造形式的不同，又分別演化出木橋、石橋、石墩橋、漫水橋、溜索橋、尖拱橋、聯拱橋、十字橋，以及棧道、飛閣等等。這些形式的古橋看似復雜，其實形成時期都很早，基本到漢代就初具雛形、應有盡有了。因此，中國是名副其實的“橋的國度”。
全文如下：
中國橋在世界橋梁建筑史上具有特殊的地位，中國橋的發展主要歷經四個階段：第一階段以商周、春秋為主，這是古代橋梁的創始時期，此時的橋梁除原始的獨木橋和汀步橋外，還有梁橋和浮橋兩種形式。第二階段以秦、漢為主，是古代橋梁的創建發展時期，秦漢是我國建筑史上一個璀璨奪目的發展階段。第三階段是以兩晉南北朝和隋為鋪墊期、以唐宋為興盛期的階段，這是古代橋梁發展的鼎盛時期，唐、宋又取得了較長時間的安定統一，工商業、運輸交通業以及科學技術水平都十分發達，是當時世界上最先進的國家。第四階段為元、明、清時期，這是橋梁發展的飽和期，這時主要是對一些古橋進行了修繕和改造，并留下了許多修建橋梁的施工說明文獻資料。
中國橋梁主要包括四種基本橋型：梁橋、浮橋、索橋和拱橋。根據其建筑材料和構造形式的不同，又分別演化出木橋、石橋、石墩橋、漫水橋、溜索橋、尖拱橋、聯拱橋、十字橋，以及棧道、飛閣等等。這些形式的古橋看似復雜，其實形成時期都很早，基本到漢代就初具雛形、應有盡有了。因此，中國是名副其實的“橋的國度”。
中國有很多蜚聲世界的橋梁，如河北趙州橋、潮州廣濟橋、北京盧溝橋、泉州洛陽橋這四大名橋，它們代表了中國古代橋梁建造的一流水平，且沿用至今。這些橋梁分別顯示出各時代和各地方的橋梁特色。其中潮州和泉州的名橋代表了南方橋梁的功能特色和營造風格，尤其是泉州地區，由于在宋元時期泉州已成為世界海洋商貿中心，是馬可·波羅眼中的“世界第一大港”，其航運交通技術在宋元時期代表著世界先進水平，相應的其造橋技術也相當高超。泉州不僅有洛陽橋，還有一座著名的古橋安平橋。
安平橋是中國現存古代最長的石橋，又因橋長約5華里，俗稱“五里橋”，近千年來享有“天下無橋長此橋”之美譽。安平橋屬于中國古代連梁式石板平橋，始建于南宋紹興八年（1138年），歷經13年建成。橋長為2300米，橋面寬4米，以巨型石板鋪架橋面，兩側設有石欄桿。橋墩用長條石和方形石橫縱疊砌筑法，呈四方形、單邊船形、雙邊船形三種形式。橋的兩旁，有石塔和石雕佛像，其欄桿柱頭雕刻著雌雄石獅與護橋將軍石像。橋東設有“超然亭”，中部設有“泗水亭”，橋西設有“海潮庵”，兩頭各設路亭一座，共五座涼亭，供游人憩息。西端橋亭留有清代重修碑刻，東端有五層六角樓閣式仿木結構白塔一座。
南宋初，隨著泉州海外交通的繁榮發達，安海港的地位顯得更加重要。橋未建時，專靠舟渡，據泉州知州趙令衿記載，“方舟而濟者日千萬計，颶風潮波，無時不至，船交水中，進退不可……大為民患”。船渡的艱難，嚴重影響港區貨物的運載，制約了當地交通、經濟、社會的進一步發展。當地民眾有一個共同心愿，早日修建一座橫海橋梁。在經費和人力都具備的時候，當地政府組織工匠和民夫一起努力，建造這座“五里橋”。
安平橋的建造吸取了洛陽橋的建橋方法，又有所創新，運用“睡木沉基”的方法，在漲潮時用船運載石板，浮架于橋墩之上，待潮汐慢慢下退，大塊石橋板再橫放在橋墩的上面。橋造完工后，利用橋墩養殖牡蠣，待牡蠣長成后其外殼嵌包著橋墩，這樣可減少海浪的沖刷和外表風化。這是在海洋貿易帶動的大量橋梁建造實踐中，自然而然地積累、發展出的先進筑基建橋技術。
安平橋橋墩筑成長方形、單尖船形、雙尖船形三種式樣，由于港道有深有淺，水流有緩有急。設計者因地制宜，根據海潮洪水的流速和流向的不同，設置橋墩的位置和形狀，在水流緩慢的淺水域里筑長方形墩，在水流湍急的水域里筑雙頭尖的船形。可見，智慧的閩南人在當時就能巧妙運用潮汐漲落規律，區別不同部位，采取形態各異的橋墩結構，以緩和水流沖擊。
凌波臥虹，飛架碧濤，安平橋宛如一條玉龍橫亙于碧波蕩漾的海灣上。在那個以“舟橋水路”為主導的年代，安平橋在商貿流通領域發揮著極其重要的作用，作為古代泉州港海上絲綢之路一個重要端口，有其光輝燦爛引以為傲的昨天。
橋梁專家茅以升在《安平橋》文中贊嘆道：“這在世界古橋中，恐怕是唯一的。”郭沫若寫下了《七律·詠五里橋》一詩：五里橋成陸上橋，鄭藩舊邸縱全消。英雄氣魄垂千古，勞動精神漾九霄。不信君謨真夢醋，愛看明儼偶題糕。復臺詩意誰能識，開辟荊榛第一條。
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世界最大跨度！甬舟鐵路西堠門大橋迎來新進展
文匯報2024-05-27 15:09
“第一層混凝土的順利澆筑，標志著西堠門公鐵兩用跨海大橋進入主橋墩施工階段，為下階段施工爭取了施工時間，大大減輕了工期壓力，為季風前承臺出水創造了有利條件，進一步推動了項目整體進度。”昨天，由中鐵（上海）投資集團有限公司作為牽頭方參與投資，中鐵大橋局承建的甬舟鐵路西堠門公鐵兩用大橋5#主墩承臺第一層混凝土完成澆注，這也是甬舟鐵路全線第一個主橋墩承臺施工，是全橋主墩施工快速出水的重大節點。
“5#墩承臺為倒圓弧的尖端型承臺，平面尺寸為68m×46.4m（橫橋向×順橋向），厚10m，混凝土方量達2.6萬m ，承臺頂面高程為+4.0m，承臺外圍設置永久的消能防撞設施，防撞設施在橋梁基礎施工期兼做承臺施工的圍堰之用，同時受浪濺等海洋環境影響，承臺采用環氧涂層鋼筋。”承建方中鐵大橋局相關負責人介紹，該大橋是甬舟鐵路全線關鍵性控制工程，工程規模大，橋梁結構新，科技含量高，是一項挑戰極限的超級跨海工程，大橋建成后將成為中國高速鐵路跨海大橋的標志性工程。
據了解，西堠門公鐵兩用大橋是甬舟鐵路及甬舟高速公路復線跨越西堠門水道的共用跨海橋梁，連接舟山金塘島和冊子島。大橋全長3118米，主跨采用1488米斜拉懸索協作體系，橋面寬68米，是在建的世界最大跨度公鐵合建橋梁和世界最寬跨海大橋。大橋選取“公鐵平層”布置，中間為鐵路，兩側為公路。鐵路為雙線客運專線，設計時速250公里；公路為雙向6車道高速公路，設計時速100公里。
甬舟鐵路項目建成后，將填補浙江省最后一個設區市不通鐵路的空白，對于完善鐵路網布局，推動沿線旅游業發展，實現寧波舟山一體化、同城化發展，加快舟山及寧波融入“一帶一路”和長江經濟帶等具有重要意義。
作者：劉海波 邵長彬 陳坤
實踐活動小結
通過這次實踐活動，學到了橋梁的發展歷史的知識，認識到：
橋梁是一種具有承載能力的架空建筑物，主要作用是供鐵路、公路、渠道、管線和人群跨越江河、山谷或其他障礙，是交通線的重要組成部分。
橋梁是道路的重要組成部分，從工程技術的角度來看，橋梁發展可分為古代、近代和現代三個時期。
1、古代：人類在原始時代，跨越水道和峽谷是利用自然倒下來的樹木，如自然形成的石梁或石拱，溪澗突出的石塊，谷岸生長的藤蘿等。據史料記載，中國在周代已建有梁橋和浮橋，古代橋梁在17世紀以前，一般是用木、石材料建造的，并按建橋材料把橋分為石橋和木橋；
2、近代：在19世紀50年代以后，隨著酸性轉爐煉鋼和平爐煉鋼技術的發展，鋼材成為重要的造橋材料。鋼的抗拉強度大，抗沖擊性能好，尤其是19世紀70年代出現鋼板和矩形軋制斷面鋼材，為橋梁的部件在廠內組裝創造了條件，使鋼材應用日益廣泛；
3、現代：在20世紀30年代，預應力混凝土和高強度鋼材相繼出現，材料塑性理論和極限理論的研究，橋梁振動的研究和空氣動力學的研究，以及土力學的研究等獲得了重大進展，從而為節約橋梁建筑材料和確定其承載力提供了科學的依據。

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