桥梁是这样一种建筑物,
它或者跨过惊涛骇浪的汹涌河流,
或者在悬崖陡壁间横越深渊险谷,
但在克服困难、改造了大自然开辟出新道路以后,
它却不阻挡山间水上的原有交通而产生新的障碍。
桥是为了与人方便而把困难留给自己的。
人们正当在路上走得痛快时,
忽然看到前面大河挡路,
而河上正好有一座桥,
这时该暗自庆幸,
果然路是走对了。
造桥是不简单的。
它要象条纽带,
把两头的路,
连成一体,
不因山水阻隔而影响路上交通。
不但行车走人,
不受重量或速度的限制,
而且凡是能在路上通过的东西,
都要能一样地在桥上通过。
如果能把桥造得象路一样,
也就是说,
造得有桥恍同无桥,
这造桥的本领就够高了。
桥虽然也是路,
但它不是躺在地上而是悬在空中的,
这一悬,就悬出问题来了。
所有桥上的一切重量、风压、震动等等的“荷载”都要通过桥下的空间,
而传到水下的上石地基,
从桥上路面到水下地基,
高低悬殊,
当中有什么“阶梯”好让上面荷载,
层层下降,安然入地呢?
这就是桥梁结构:
横的桥身,
名为“上部结构”,
竖的桥墩,
名为“下部结构”。
造桥本领就表现在这上下结构上。
桥的上下结构是有矛盾的。
要把桥造得同路一样牢固,
上部结构就要很坚强,
然而它下面是空的,
它只能靠下部结构的桥墩作支柱,
桥墩结实了,
还要数目多,
它才能短小精悍,
空中坐得稳。
但是,桥墩多了,
两墩之间的距离就小了,
这不但阻遏水流,
而且妨碍航运。
从船上人看来,
最好水上无桥,
如果必须造桥,
也要造得有桥恍同无桥,
好让他的船顺利通过。
桥上陆路要墩多,
桥下水路要墩少,
这矛盾如何统一呢?
很幸运,
在桥梁设计中,
有一条经济法则,
如果满足这个法则,
就可统一那个矛盾。
这个法则就是上下部结构的正确比例关系。
桥的上下结构是用多种材料造成的。
材料的选择及如何剪裁配合,
都是设计的任务。
在这里有两个重要条件,
一是要使上层建筑适应下面的地基基础,
有什么样的基础,
就决定什么样的上层层建筑,
上层建筑又反过来要为巩固基础而服务;
一是要把各种不同性质、不同尺寸的材料,
很好结合起来,
使全座桥梁形成一个整体,
没有任何一个孤立“单干”的部分。
纵然上部结构和下部结构各有不同的自由活动,
也要步调一致,
发挥集体力量。
桥的“敌人”是既多且狠的:
重车的急驶、狂风的侵袭、水流的冲击.
地基的沉陷等等而外,
还有意外的地震、爆破、洪水等灾害。
桥就是靠着它的整体作用来和这些敌人不断斗争的。
桥的上下部结构要为陆路水路交通同等服务,而困难往往在水路。
水是有涨落的,
水涨船高,
桥就要跟着高,
这一高就当然远离陆路的地面了。
地面上的交通如何能走上这高桥呢?
这里需要一个“过渡”,
一头落地,
一头上桥,
好让高低差别,
逐渐克服,
以免急转直上。
这种过渡,
名为“引桥”,
用来使地面上的路,
引上“正桥”。
引桥虽非正桥,
但却往往比它更长更难修。
可见,
一座桥梁要在水陆交通之间,
起桥梁作用,
就要先在它自己内部很好地发挥各种应有的桥梁作用。
整体的桥梁作用是个别桥梁作用的综合表现。
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