拱形为什么会稳固(石拱桥是如何建造的?)
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发明石拱桥的人真是个天才,它仅仅是由一系列石块堆砌而成。这些石块通常相互紧密连接。
·首先需要在河流两岸或中间处打下坚固的地基,一般用石块作支撑建造桥墩,用以承受桥身和桥面传递下来的重量,以确保整个桥梁的稳定性。
·下来使用木材或其他材料制作临时拱模来支撑拱圈石块的安装。这些模板会放置在桥墩和桥台之间,形成拱形的初始的支撑结构。
·将石材切割或者敲打成合适的形状,通常为楔形,以便石块之间能紧密契合,形成稳固的拱圈结构。

·拱门正中间是最后安放拱顶的中央石块,叫做拱顶石也叫锁石。这块石头将拱圈的所有石块紧密锁住,确保结构的稳定性。
·最后在拱圈之上铺设桥面,这可以是石板、砖块或其他材料以提供平整的通行表面。
拱形结构主要通过将垂直的载重转化为沿拱圈方向的压应力来实现石桥的稳定。拱圈的每个石块在受压后,相邻石块之间通过摩擦力和石材本身的抗压力相互支撑,从而保持整体结构的稳定性。这时竖向的重力在拱圈中会产生水平推力,桥墩和桥台需要承受并抵抗这些水平推力,以防止拱圈扩展和变形。

现代的拱桥基本上也都是使用的这个原理,像我国1000多年前建造的赵州桥就是由多块石头构成。拱圈两端通过桥墩支撑,在主拱圈两间分别设计了两个小拱,这不仅减轻了桥体的重量,还可以让河水流过。