En 1961, el Consejo de Estado la incluyó como el primer lote de unidades nacionales clave de protección de reliquias culturales y ganó el título de una de las diez mejores tarjetas de ciudad de Shijiazhuang en 2015. Es el primer puente de arco de piedra en China. A lo largo de los años, ha experimentado innumerables inundaciones, viento y lluvia, erosión por hielo y nieve y ocho terremotos, pero ha permanecido intacto y se alza majestuoso junto al río Qingshui.
Estructura arquitectónica
Este puente es un puente de arco de piedra de arco hueco. Es el puente de arco de piedra gigante más antiguo y mejor conservado de China. El puente Zhaozhou es el primer puente de arco de piedra con hombros abiertos seleccionado en los récords mundiales de la Asociación de Récords Mundiales, creando el mejor del mundo. El puente Zhaozhou, junto con el León de Hierro de Cangzhou, la Pagoda del Templo Dingzhou Kaiyuan y el Bodhisattva del Templo Zhengding Longxing, son conocidos como los "Cuatro Tesoros del Norte de China" por la gente de Hebei.
El puente tiene una longitud de 50,82 metros, una luz de 37,02 metros, una altura de puente de 7,23 metros y un ancho de 9,6 metros en ambos extremos. El diseño del puente está completamente de acuerdo con los principios científicos y la tecnología de construcción es aún más única. Zhang, de la dinastía Tang, dijo que fue "construido de manera extraña y la gente no sabe por qué". Las características de este puente son:
1. Sólo hay un gran arco en todo el puente, que mide 37,4 metros de largo. Era el puente de arco de piedra más largo del mundo en ese momento. La abertura del puente no es un semicírculo ordinario, sino que tiene forma de arco, por lo que no hay una pendiente pronunciada en el camino por encima del gran arco, lo que facilita la entrada y salida de automóviles y caballos.
En segundo lugar, hay dos arcos pequeños en cada hombro del arco grande. Este es un diseño muy creativo que no solo ahorra piedras y reduce el peso del puente, sino que también aumenta el flujo de agua en el orificio del puente y reduce el impacto de las inundaciones en el puente cuando el río crece. Al mismo tiempo, agregue un arco al arco para hacer que el puente sea más hermoso.
3. El gran arco se compone de 28 círculos de arco, al igual que tantos arcos con la misma forma juntos para formar una abertura de puente en forma de arco. Cada arco puede soportar su peso de forma independiente. Si un anillo del arco se rompe, los otros anillos del arco no se verán afectados.
En cuarto lugar, la estructura de todo el puente es simétrica y armoniosa con el paisaje circundante; los pilares y losas de piedra del puente también están bellamente tallados. Zhang Kun, de la dinastía Tang, dijo que mirando el puente desde la distancia, parece que "las nubes se elevan a principios de mes y el arco iris está pintado sobre el arroyo". El magnífico nivel técnico y el valor artístico inmortal del Puente Zhaozhou demuestran plenamente la sabiduría y la fuerza de los trabajadores de nuestro país. El concepto de diseño y la exquisita artesanía del puente Zhaozhou no sólo son insuperables entre los puentes chinos antiguos, sino que, según la investigación mundial sobre puentes, los puentes con arcos abiertos como este no aparecieron en Europa hasta mediados del siglo XIX, hace más de 1.200 años más tarde que China.
Conceptos básicos
En mayo de 1979, un equipo de investigación conjunto compuesto por cuatro unidades, incluido el Grupo de Historia Natural de la Academia de Ciencias de China, llevó a cabo una investigación sobre los cimientos del puente Zhaozhou. El puente Zhaozhou pesa 2.800 toneladas. Su base es sólo un pilar de 1,56 metros de altura hecho de cinco capas de piedra, construido directamente sobre arena y grava naturales.
Es increíble ver una base de puente tan poco profunda. Cuando el Sr. Liang Sicheng lo inspeccionó en 1933, creyó que era sólo un muro de diamantes para evitar la erosión del agua, en lugar de una base para soportar toda la carga del puente. Escribió en el informe: "Para medir la base del enlace, excavamos al pie del enlace en el norte, pero a unos 70-81 cm por debajo del lecho del río. Es decir, encontramos una roca plana debajo del enlace. El muro de piedra tiene cinco capas y la altura es de 1,58 metros. Cada capa es ligeramente más alta que la de arriba y no hay una base sólida debajo. Obviamente es solo una pared de diamante para evitar la erosión. del puente Debido a que el agua aparecerá a 30-40 centímetros de distancia, es realmente imposible alcanzar la posición de los cimientos del puente como lo predice nuestra teoría a menos que haya una excavación a gran escala.
”
Su estructura sigue la del puente Zhaozhou, pero el número de arcos pequeños en el arco principal se incrementa a cinco en un lado, y hay marcas de ruedas y de rodillas en el puente.
El erudito del puente chino Mao Yisheng también lo mencionó en "Puente de arco de piedra chino"
El puente Zhaozhou fue construido en el año 605 d.C. y ha experimentado 10 inundaciones y 8 inundaciones hace más de 65.438 años, guerra y múltiples terremotos. , especialmente el terremoto de magnitud 7,6 en Xingtai el 8 de marzo de 1966. El puente Zhaozhou estaba a sólo más de 40 kilómetros del epicentro y no sufrió daños, dijo Mao Yisheng, un famoso experto en puentes, independientemente de la estructura interna del. Puente, solo él puede sobrevivir. 65438 existente. En 1963, la inundación llegó al arco del puente. Según los ancianos locales, se puede sentir que el puente tiembla significativamente. Según los registros, el puente Zhaozhou ha sido reparado 9 veces desde su creación. /p>
(Nota: durante el proceso de restauración, los materiales de construcción de puentes dañados en tiempos históricos fueron clasificados y recolectados, y la mayoría de ellos se almacenan en el museo del área escénica del puente Zhaozhou).
Arco
El arco del puente Zhaozhou es más adecuado para puentes con luces relativamente pequeñas. Los arcos semicirculares se utilizan para puentes con luces relativamente grandes, lo que hará que las bóvedas sean muy altas y el puente sea muy empinado. Lo que dificulta que los peatones y los carros crucen el puente. La desventaja es que el andamio utilizado para la mampostería de piedra del arco de medio punto sería muy alto, lo que aumentaría el riesgo de la construcción. Adoptó la forma de un arco de medio punto, lo que redujo en gran medida la altura del tramo principal del puente Zhaozhou a 37,02 metros, mientras que la altura del arco es de sólo 7,23 metros y la relación arco-claro es de aproximadamente 1:5. El doble propósito de la plataforma del puente baja y la luz larga. La transición de la plataforma del puente es suave, lo cual es conveniente para vehículos y peatones, y también ahorra materiales, la ventaja de la construcción conveniente, el empuje de los arcos de medio punto. en ambos extremos de los cimientos del puente también aumenta, lo que plantea requisitos más altos para la construcción de los cimientos del puente.
Hombros abiertos
Esta es una mejora importante que Li Chun hizo al enjuta. Cambió el arco de hombro sólido utilizado en la construcción de puentes por un arco de hombro abierto, es decir, se colocan dos arcos pequeños en ambos extremos del arco grande. La distancia neta de los arcos pequeños cerca del pie del arco grande es. 3,8 metros y la distancia neta del otro arco es de 2,8 metros. Este tipo de arco de hombro abierto con arco grande y arco pequeño tiene un excelente rendimiento técnico. En primer lugar, puede aumentar la capacidad de descarga de inundaciones y reducir el impacto de las inundaciones en el Gujiao. Río durante la temporada de inundaciones El gran caudal de agua es una prueba de la capacidad de descarga del puente. Según los cálculos, los cuatro pequeños arcos aumentan la superficie de agua en aproximadamente un 16%, lo que reduce en gran medida el impacto de las inundaciones en el puente y mejora la calidad del agua. seguridad del puente.
En segundo lugar, en comparación con los arcos de hombros sólidos, los arcos de hombros abiertos pueden ahorrar una gran cantidad de materiales de tierra y piedra y reducir el peso del puente. Según los cálculos, los cuatro arcos pequeños pueden ahorrar. 26 metros cúbicos de piedra y reduce el peso del puente en 700 toneladas, reduciendo así la presión vertical y el empuje horizontal del estribo y los cimientos sobre el cuerpo del puente, y aumentando la estabilidad del puente. En tercer lugar, añade una hermosa forma. , con cuatro arcos pequeños equilibrados y simétricos, y el arco grande y el arco pequeño forman una imagen completa, más clara y hermosa, reflejando la unidad completa de la arquitectura y el arte. Cuarto, de acuerdo con la teoría de la mecánica estructural. la estructura del arco de hombros abiertos coloca el puente en una posición favorable al soportar cargas, lo que puede reducir la deformación del anillo del arco principal y mejorar la capacidad de carga del puente.
Agujero único
En los métodos de construcción tradicionales de la antigua China, los puentes largos a menudo adoptan la forma de múltiples agujeros, de modo que la luz de cada agujero sea pequeña, la pendiente sea suave, y es fácil de construir. Sin embargo, los puentes porosos también tienen desventajas, por ejemplo, hay muchos pilares de puentes, lo que no favorece la navegación de los barcos y dificulta la descarga de inundaciones. Los pilares de los puentes se ven afectados y erosionados por el flujo de agua durante mucho tiempo y pueden colapsar fácilmente con el tiempo. . Por lo tanto, cuando Li Chun diseñó el puente, adoptó una forma de un solo orificio de gran envergadura. No se erigieron pilares en el medio del río, lo que hizo que el arco de piedra tuviera una longitud de hasta 37 metros. Se trata de una iniciativa sin precedentes en la historia de los puentes chinos.
Arquitectura
El Puente Zhaozhou tiene una ubicación razonable y una base estable y sólida. Basándose en sus muchos años de rica experiencia práctica y en inspecciones y comparaciones rigurosas y detalladas, Li Chun eligió lugares relativamente planos a ambos lados del río Wei para construir el puente. El estrato aquí está formado por agua de río aluvial. La superficie del estrato es una capa de arena gruesa lavada por agua, seguida de capas de piedra fina, piedra gruesa, arena fina y arcilla. Según cálculos modernos, el suelo aquí puede soportar una presión de 4,5 a 6,6 kilogramos por centímetro cuadrado, mientras que la presión del suelo del puente Zhaozhou es de 5 a 6 kilogramos por centímetro cuadrado, lo que puede cumplir con los requisitos del puente. Una vez seleccionado el sitio del puente, se construyen los cimientos y los estribos.
En los 1.400 años transcurridos desde que se construyó el puente, los cimientos del puente sólo se han hundido 5 centímetros, lo que indica que los estratos aquí son muy adecuados para la construcción del puente.
El método de mampostería del puente Zhaozhou es novedoso y conveniente para la construcción y el mantenimiento.
Li Chun utilizó materiales locales y seleccionó arenisca dura de color gris azulado producida en condados cercanos como piedra de construcción del puente. En el método de colocación del arco de piedra, se adopta el método de colocación longitudinal (a lo largo de la dirección del puente), es decir, todo el puente se compone de 28 piezas de arco independientes dispuestas una al lado de la otra a lo largo de la dirección del ancho, el espesor del arco es de 1,03 metros, cada uno; La pieza es independiente y se puede operar por separado, lo cual es bastante flexible. Una vez que cada cupón se haya doblado por completo, se integrará en un cupón independiente y el suministro de cupones se completará una vez. Se mueve el "andamio" de carga y se construye un arco adyacente. Este método de mampostería tiene muchas ventajas. No sólo puede salvar la madera utilizada para los andamios, sino que también facilita el movimiento. Al mismo tiempo, resulta beneficioso para el mantenimiento del puente. Si la piedra del arco está dañada, sólo será necesario incrustar piedra nueva y realizar reparaciones parciales sin ajustar todo el puente.
Se tomaron muchas medidas estrictas para mantener estable el puente.
Li Chun tomó una serie de medidas técnicas para fortalecer las conexiones laterales entre los arcos, de modo que los 28 arcos formaran un todo orgánico compacto y sólido.
1. Cada pieza de arco adopta el método de ensanchar la parte inferior y estrechar la parte superior, de modo que cada pieza de arco se incline hacia adentro y se apoye entre sí para fortalecer su conexión lateral y evitar que las piedras del arco se caigan hacia afuera; en el ancho del puente En el puente, también se utiliza una pequeña cantidad de "puntos de ruptura", es decir, el ancho disminuye gradualmente desde los dos extremos del puente hasta la parte superior del puente, desde los 9,6 metros más anchos hasta los 9. metros, para mejorar la estabilidad del puente.
2. Cinco barras de unión de hierro están dispuestas uniformemente en el billete principal a lo largo del ancho del puente, pasando a través de 28 entradas de arco. Cada barra de unión tiene cabezas semicirculares expuestas fuera de la piedra para sujetar 28 entradas de arco. para mejorar sus conexiones horizontales. En cada uno de los cuatro pequeños arcos hay un tirante de hierro que sirve para el mismo propósito.
3. Cubra las varias piedras del arco cerca del exterior y los arcos pequeños en ambos extremos con una capa de piedras del arco para proteger las piedras del arco; hay 6 piedras de gancho en ambos lados de la piedra protectora del arco; Enganche la piedra del arco principal para que quede firme.
4. Para que las piedras del arco adyacentes se peguen estrechamente, se inserta un hierro para la cintura entre las piedras del arco adyacentes en ambos lados del cupón exterior y en la parte posterior de las piedras del arco adyacentes entre los cupones. También se insertan hierros en la cintura para conectar las piedras del arco con cadenas. Además, los lados de cada arco de piedra están cincelados con finas líneas diagonales para aumentar la fricción y fortalecer la conexión lateral de cada pieza. Estas medidas hacen que todo el puente sea un todo hermético y mejoran la estabilidad y confiabilidad de todo el puente.
El arco plano es una forma de arco de arco plano que no solo aumenta la estabilidad y la capacidad de carga del puente, sino que también facilita el paso de personas y animales por el puente y ahorra materiales pétreos. Li Chun también diseñó dos pequeños arcos con hombros abiertos en ambos hombros del gran arco de piedra, lo que mejoró la capacidad de descarga de inundaciones del puente y redujo su propio peso.
Creación de valor
El "vale" es más pequeño que el semicírculo.
Es costumbre en China llamar "cupones" a las aberturas de puentes sinuosos, puertas y otros edificios. En general, la mayoría de los puentes de piedra son semicirculares, pero el puente Zhaozhou tiene una gran luz, 37,04 metros de un extremo al otro. Si la cara del billete es semicircular, la altura del hueco del puente será de 18,52 metros. De esta forma, cruzar el puente es como cruzar una colina, lo cual es muy laborioso. El certificado del puente Zhaozhou es un arco más pequeño que un semicírculo, lo que no solo reduce la altura del puente, sino que también reduce los materiales de piedra y la mano de obra necesarios para reparar el puente. El cuerpo del puente también es muy hermoso, muy parecido a un arco iris. el cielo.
Se añaden dos pequeños arcos a ambos extremos del arco principal. En primer lugar, se pueden guardar materiales. En segundo lugar, reducir el peso muerto del puente (reducir el peso muerto en un 15%) y aumentar la descarga de agua del río debajo del puente. En tercer lugar, embellecer el puente.
"Bang" está vacío, pero no es real
Los dos hombros del cupón se llaman "convexos". Generalmente, las colisiones de los puentes de piedra están hechas de piedras, pero las colisiones del puente Zhaozhou no están hechas de piedras. En cambio, se construyen uno o dos cupones en forma de arco en cada hombro de los cupones. De esta forma, se añadieron cuatro cupones al cuerpo del puente, ahorrando unos 180 metros cúbicos de piedra y reduciendo el peso del puente en unas 500 toneladas. Además, cuando el agua del río sube, parte del agua puede fluir hacia abajo desde el billete pequeño, lo que no sólo puede suavizar el flujo de agua, sino también reducir el impacto de las inundaciones en el puente y garantizar la seguridad del puente.
Estilo paralelo de arquitectura rupestre
Utiliza 28 billetes pequeños para formar un billete grande con un ancho de 9,6 metros. Sin embargo, si se construyen una al lado de la otra, no hay conexión entre las piedras en cada junta estrecha, por lo que no son tan fuertes como las columnas.
Para compensar esta deficiencia, cuando se construyó el puente Zhaozhou, se agregaron clavos entre las piedras estrechas para formar un todo. Incluso si se rompe un billete estrecho, no afectará la situación general, es fácil de reparar y no afectará el tráfico en el puente cuando se esté reparando el puente.
Ganar honores
4 de marzo de 1961: El Consejo de Estado de China fue declarado como el primer lote de unidades clave de protección de reliquias culturales en el país, por lo que no puede abrirse al tráfico.
1991: La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles lo seleccionó como el duodécimo "Monumento Histórico Internacional de Ingeniería Civil" del mundo y construyó el monumento de bronce "Monumento Histórico Internacional de Ingeniería Civil" en el lado este del norte. final del puente.
1999: Designada como base provincial de educación patriótica.
Situación actual: Es el puente de piedra de un solo agujero mejor conservado y más antiguo del mundo.
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