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小学课本中的赵州桥,有很多你不知道的事儿|典籍中的工人-赵州桥ppt

作者:乔山办公网日期:

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说起赵州桥,

我们应该都有印象,

小时候学过《赵州桥》这篇课文。

今天,

《赵州桥》仍是小学语文中的重点,

也许您的孩子刚刚还在背诵,

我的女儿则是两年前学的这一课。

下面,

让我们和孩子们一起排排坐

重温这篇课文,

扒一扒那些你或许不知道的事儿。

小学课本中的赵州桥,有很多你不知道的事儿|典籍中的工人

△图:左,现行人教版初中历史七年级关于赵州桥的内容;右,现行人教版小学语文三年级关于赵州桥的课文。

课文《赵州桥》

河北省赵县的洨(xiáo)河上,有一座世界闻名的石拱桥,叫安济桥,又叫赵州桥。它是隋朝的石匠李春设计和参加建造的,到现在已经有一千四百多年了。

赵州桥非常雄伟。桥长五十多米,有九米多宽,中间行车马,两旁走人。这么长的桥,全部用石头砌成,下面没有桥礅,只有一个拱形的大桥洞,横跨在三十七米多宽的河面上。

大桥洞顶上的左右两边,还各有两个拱形的小桥洞。平时,河水从大桥洞流过,发大水的时候,河水还可以从四个小桥洞流过。这种设计,在建桥史上是一个创举,既减轻了流水对桥身的冲击力,使桥不容易被大水冲毁,又减轻了桥身的重量,节省了石料。

这座桥不但坚固,而且美观。桥面两侧有石栏,栏板上雕刻着精美的图案:有的刻着两条相互缠绕的龙,前爪相互抵着,各自回首遥望;还有的刻着双龙戏珠。所有的龙似乎都在游动,真像活了一样。

赵州桥表现了劳动人民的智慧和才干,是我国宝贵的历史遗产。

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课文作者原来是茅以升

上小学时学课文,老师一般都不告诉我们作者是谁,实际上可能连老师自己都不知道。我一查《赵州桥》这篇课文的作者,吓了一跳,竟然是我国鼎鼎大名的桥梁专家、武汉长江大桥的总设计师茅以升。

+人物介绍

小学课本中的赵州桥,有很多你不知道的事儿|典籍中的工人

茅以升(1896年1月9日—1989年11月12日),字唐臣,江苏镇江人。土木工程学家、桥梁专家、工程教育家,中国科学院院士,美国工程院院士。

《赵州桥》缩写自茅以升撰写的《中国石拱桥》中介绍“赵州桥”部分。《中国石拱桥》一文1962年发表于《人民日报》。此文后来也被选入中学语文课本,但我已经不大记得我学过。往事如烟哈~

《赵州桥》一文是让小朋友读的,行文高度简洁,也简单、简短(才300多字呢);《中国石拱桥》一文首发在报纸上,也受篇幅限制,必须简洁。只学这两篇课文,还不能全面了解赵州桥及与其相关的知识点和知识面。下面我就参照茅爷爷的文章和其他书籍典籍,把这座桥介绍得一清二楚。让咱们通过这座桥,到达更远的地方,遇见更好的自己。

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科普:为什么是拱桥?

像赵州桥那样弯弯如虹的桥,叫拱桥。古时候没有钢筋水泥,都是石拱桥。杜牧“二十四桥明月夜”的著名诗句,不管是指一座桥还是二十四座桥,都能见证我国拱桥数量之多、之美,唤起我们对于“拱桥文化”的丰富记忆。这记忆毋须悠久,也不必待以远足,我上初中的镇上,就有一座小的拱桥,而至今在您老家“弯弯的月亮下面”,不也“是那弯弯的小桥”嘛!

茅以升在《中国石拱桥》一文中称,《水经注》里提到的“旅人桥”(位于洛阳附近),大约建成于公元282年(西晋太康三年),可能是有记载的我国最早石拱桥。可惜此桥无存。而赵州桥是现在还能在水上看到的世界上第一座石拱桥。

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桥为什么要“拱”起来?为什么是拱形结构?我们先科普一下。这是利用了力的耗散原理:当压力来自拱的上部,由于拱弧的存在,力就向两边分散,这就能使拱承受更大的压力。安全帽之所以安全,也是利用了这种力学原理。根据地下发掘,我国工匠在秦汉时已经掌握了这种“拱形的技术”,他们将砖墓的墓顶砌成拱圈形式。

后来这种为死人服务的拱形从地下升至地上为活人造福,建成一座座石拱桥。可以想象,第一个建拱桥的工匠,也是受了天上彩虹的启发。我们一向将拱桥比喻为虹,或者总看虹是桥,盖肇端于工匠之匠心也。

现在,是李春要建他的理想之桥。

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赵州桥的三大绝世创新

赵州桥所在的赵县属石家庄市所辖,古称赵州,故赵州桥终以“赵州桥”著名。因系石料砌筑,当地人还称它为大石桥。后来宋哲宗赐名安济桥,意为“安渡济民”。赵州桥建成于隋代大业年间(公元605-617年),到2018年,已经1400多年了。

赵州桥堪称天下第一桥,它的创新前无古人而后启来者。它完美无缺,而且是万桥之桥,也就是说,后来的许许多多桥都通过它而实现了桥的功能和美观。

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★赵州桥的设计创新首先体现在它的拱是圆弧形而不是半圆形。中国古代石桥拱形大多为半圆,这种样式适用于跨度较小的桥梁,如果是大跨度的,就会使桥面陡高,车马通行不便。而赵州桥所跨的洨河是一条大河,波浪是宽的,如果采用卢沟桥那样的半圆形拱,其高度将达20米左右,几乎要超过现高度的两倍——我们记得京津冀地区另一座著名的桥卢沟桥便是采用了半圆形拱。李春采用了圆弧拱形式,尽最大可能使桥变得低平,使车马能够轻松通过。游人远看赵州桥面,一似平溜溜并无坡度。

赵州桥长50.82米,桥拱跨度37.5米,迄今仍是世界上跨径最大的石拱桥;而其拱高只有7.25米,拱高和跨度之比为1:5左右。

茅以升说,赵州桥“非常雄伟”,那是近看;远望,或看图片,则显得十分妩媚,有举重若轻的风格,就与它这种圆弧形设计有关。

明代诗人祝万祉形容赵州桥外观:“百尺长虹横水面,一弯新月出云霄。”唐朝小说家张鷟(zhuó)远望赵州桥,也说它就像“初月出云,长虹饮涧”。“ 长虹”、“ 新(初)月”,都是准确描绘出了桥拱的大跨度、圆弧形特征。当风平浪静水清时,那段圆弧倒映水中,一实一虚,交接画成美人明目,煞是动心好看。

★以上虹和新月的比喻句还描绘出了赵州桥第二个设计创新,那就是单拱。中国古代建桥,如桥梁较长,往往采用多拱相联的联拱形式。如长达265米的卢沟桥,就有11道拱。联拱式建桥,使每拱跨度较小,便于修建,但缺点是桥墩多,既不利于舟船航行,也妨碍洪水宣泄。如上所述,洨河是大河,而赵州又地处南北交通要津,要求赵州桥不仅交通陆路,还要无碍于水上运输。所以李春就在图纸上设计了一次性大跨度单拱桥。这种桥不假桥墩,像彩虹一样凌空而起飞架南北,是桥梁史上大胆空前的创造。

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说赵州桥是单拱石桥也许还不完整,完整地说,它是“单拱、拱上加拱”。它其实一共有四道拱。一个大拱,在大拱的左右两肩,又各开两道小拱。靠近大拱脚的小拱净跨为3.8米,另一拱的净跨为2.8米。专业的称呼就是:敞肩式拱桥。在我们的印象中,拱桥多是实肩,而赵州桥是敞肩式,这是李春首开先河。也许在李春的同时代或隋以前的时代,石拱桥已经不稀见了,但都是实肩式,而李春建赵州桥时,改进为敞肩式。 总之,后人总结这种拱上加拱的敞肩式拱桥是赵州桥与众不同的第三个设计创新(也可以倒着排为第一个)。

那么,李春为什么要这样设计或改进呢?划重点:

一为泄洪。洨河发源于太行山中段东麓的井陉(xíng)山区,汛期水涨,奔腾咆哮,桥拱都会被淹住,建桥必须虑及使其有更强的泄洪能力。而那四个小拱的敞开,正是要其助力排泄;据测四小拱可增加过水面积16%左右,大大减小了洪水对桥体的冲击力。

二为减重。四个小拱的空心部分,可以减轻桥重700吨,相当于桥身重量的15%,从而减轻了桥身对桥基的压力。建桥也是要考虑地基的。赵州桥只是建基于河床的的粗砂层上,每平方厘米所能承受的压力为4-6公斤,而赵州桥建基,并不打桩,也没有其他加固措施,却使每平方厘米压力控制在5-6公斤之内,靠的就是那四个小拱的减重之功。1400多年了,赵州桥两边桥基仅下沉5厘米。

三可“维稳”。四个小拱可以为大拱分担压力。来自桥面上的压力,先传到小拱,根据力的耗散原理,小拱迅速把压力散成三份,分别传送给桥基、两侧的桥台和大拱,大拱的压力就这样减轻了,稳定性就这样增强了,而桥梁的的承载力也因此增加了。

四可节省。四个小拱空心不砌,自可省许多石料。到底能省多少立方,有心人不妨一算。

一个大拱,四个小拱,像一道大彩虹的两肩上,各又弯出两道小彩虹,像彩虹爸爸或妈妈的双肩肩着四个彩虹娃娃。赵州桥独创的构造,也使它变得更加美观。力学和美学相得益彰的完美结合。

小学课本中的赵州桥,有很多你不知道的事儿|典籍中的工人

赵州桥是怎样砌起来的?

读到这儿,聪明如您笨如我,都已经忍不住要问了:“赵州桥的拱是怎么砌起来的呢?”问得好。下面就让我跟您一起进行这方面的研究。您讲,我来记:

小学课本中的赵州桥,有很多你不知道的事儿|典籍中的工人

李春就地取材,均选用附近州县所产的质地坚硬的青灰色砂石作为建桥石料,然后是采用了纵向并列砌筑法砌成。即是说,整个大桥是由28道各自独立的拱券沿宽度方向并列组合而成,拱厚皆为 1.03米。每券单独砌置,独立成拱;砌完一道,移动承担重量的“鹰架”,再砌下道邻拱。最后就像28张大弓紧紧密合在一起。这种砌法既可节省制作“鹰架”的木材,又便于移动,同时又利于桥的维修,一道拱券的石块损坏,只要嵌入新石,进行局部修整即可,而不必整桥调整。更重要的是,这种纵向并列砌筑法,才使大桥实现了跨度大而圆弧低平的优点,因为每道拱券都独立站稳、分散受力,又可使大桥的承载力成倍增长。

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为了使28道拱券组成一个超级稳定的有机整体,李春还采取了多种严密的“维稳”措施,等于给大桥购买了一重又一重保险。划重点:

一、每一拱券均下宽上窄、略有“收分”,使每个拱券向里倾斜,相互挤靠,增强其横向联系,以防止拱石向外倾倒,最后砌成的桥面也就略有“收分”,即从桥的两端到桥顶逐渐收缩宽度,从最宽9.6米收缩到9米,由是大桥的稳定性得以加强。

二、在主券上均匀沿桥宽方向设置了5个铁拉杆,穿过28道拱券,每个拉杆的两端有半圆形杆头露在石外,紧紧穿住28道拱券,增强其横向联系。在4个小拱上也各有一根铁拉杆起同样作用。

三、为了使相邻拱石紧紧贴合在一起,在两侧外券相邻拱石之间都嵌有起连接作用的燕尾形“腰铁”。我们看桥的图片,沿着拱线,有一弯颇有装饰性的黑点,就是“腰铁”露出来的一面;在我们看不见的内部,各道券之间的相邻石块也都锁有“腰铁”。除“腰铁”外,每块拱石的侧面都凿有细密斜纹,以增大摩擦力,加强各券横向联系。

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铭记李春:沟通古今,连接中外

关于工匠李春,正史自然无传,连提都没有提到过。那么我们何以知道他就是赵州桥的设计者呢?

唐代开元十三年(公元725年),张嘉贞在《赵州石桥铭序》中记载:“赵州洨河石桥,隋匠李春之迹也。制造奇特,人不知其所以为。”张嘉贞是唐玄宗在位初期宰相,是这位宰相最早明确告诉我们是李春建赵州桥的。他称此桥“制造奇特,人不知其所以为”,并赞叹“非夫深智远虑,莫能创是”,可证其技其法前无古人。他用很生僻的文字描写了桥的“用石之妙”。

+人物介绍

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李春,隋代造桥匠师。现今河北邢台临城人士。隋开皇十五年至大业初(595~605)建造赵州桥(安济桥)。历史悠久、结构奇特、造型美观、居世榜首的赵州桥,凝聚了李春的汗水和心血。李春成为中国、乃至世界建筑史上第一位桥梁专家。

铭文还有。这正是所谓铭记:

明代嘉靖四十三年(公元1564年),孙大学《重修大石桥记》:“隋大业间石工李春所造。”

明代万历二十五年(公元1597年),张居敬《重修大石桥记》:“赵城南距五里,有洨河,河上有桥,名安济,一名大石,乃隋匠李春所造云。”

清代光绪年间编纂的《赵州志》也载:“安济桥在州南五里洨水上,一名大石桥,乃隋匠李春所造,奇巧固护,甲于天下。”

我们古人说赵州桥“甲于天下”,一点都没有夸张,相反还很谦虚,因为他们所谓天下者,仅指中国。他们还不知道,赵州桥在世界上都是独步古今。

完整地说,赵州桥是世界上第一座敞肩圆弧石拱桥。其敞肩桥型,在欧洲迟至十四世纪才出现,那就是法国泰克河上的赛雷桥,已比赵州桥要晚700年,而且又早于1809年就毁坏无存。这种敞肩式设计在现代桥梁史上得到广泛应用,赵州桥实有着交通之功。英国著名中国科学技术史专家李约瑟博士在其巨著《中国科学技术史》中曾经列举了26项从1世纪到18世纪先后由中国传到欧洲和其他地区的科学技术成果,其中第18项就是弧形拱桥。

李约瑟说:“在西方圆弧拱桥都被看作是伟大的杰作,而中国的杰出工匠李春,约在610年修筑了可与之辉映,甚至技艺更加超群的拱桥。”

小学课本中的赵州桥,有很多你不知道的事儿|典籍中的工人

1991年美国土木工程师学会选定赵州桥为为世界第十二处“国际土木工程历史古迹”,一同获选的还有埃及金字塔、意大利比萨斜塔等。

所以说我说赵州桥是万桥之桥,它沟通古今,又连接中外。

小学课本中的赵州桥,有很多你不知道的事儿|典籍中的工人

历代歌咏赵州桥的诗句不少,我选一首明确提到李春名字的清代诗人饶梦铝作品:

安济桥

谁到桥头问李春,仙驴仙迹幻成真。

长虹应卷涛声急,似向残碑说故人。

这诗还要解释几句。在河北,流传有《小放牛》民歌:

赵州桥来什么人儿修?

……

什么人骑驴桥上走?

赵州桥来鲁班爷修,

……

张果老骑驴桥上走。

看来在民间,李春也是默默无闻,以至于只能用传说中的能工巧匠鲁班来指称赵州桥的创造者,当然,这也是对李春的特别赞美。在河北,鲁班造赵州桥,已经成为有故事情节的传说。传说他造桥好后,张果老在褡裢里装上日和月从桥上走过,检验桥的承载力。这就是饶梦铝“仙驴仙迹幻成真”诗句的用典,也是民歌“张果老骑驴桥上走”的来历。至今桥上还留有张果老等人的“仙迹”。

饶梦铝的诗大有强调李春赵州桥创造者的意思。这是个有心人。

撰文 | 独孤放牛 (詹船海)

编辑 | 李冠杰

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