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丽水九龙廊桥设计实践及廊桥文化传承的探讨

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引言:廊桥是我国古代建筑中较为常见的一种桥梁建筑,常见于浙闽地区、四川和广西等山区和水系比较发达的地区。有屋盖的过道叫廊,有廊的桥叫廊桥,廊桥将廊和桥的基本功能结合起来,主要用于交通、游憩和造景。廊桥主要有木拱廊桥、石拱廊桥、木平廊桥、风雨桥、亭桥等,其中木拱廊的桥科学和艺术价值最高。浙南丽水地区是中国现存木拱廊桥历史建筑最多的区域,本次建设的新建的丽水九龙廊桥在技术指标上突破了古典木拱廊桥的规模,本文结合丽水九龙廊桥的设计实践廊桥文化传承进行探讨

关键字:廊桥;结构设计;文化传承

Abstract: The bridge is a kind of bridge construction is more common, ancient architecture in China, common in Zhejiang and Fujian area, Sichuan and Guangxi mountain and stream more developed regions. Roof aisle called Gallery, gallery bridge called the bridge, bridge the basic function of corridor and the bridge together, mainly used for transportation, recreation and landscape. Bridge mainly wood, stone arch bridge, arch bridge, bridge, wood flat bridge pavilion bridge, including scientific and artistic value highest wooden arcade bridge. South Lishui area is the arch bridge construction area history most Chinese existing wood, the construction of the new Lishui kowloon corridor through arch bridges classical wood on the size of the technical indicators, the bridge of cultural heritage is discussed combining with the design practice of Lishui Kowloon bridge.

Keywords: bridge; structural design; cultural heritage

中图分类号:J813.1 文献标识码:A 文章编号:

一、工程概况

本次设计桥梁地处浙南丽水,位于水九龙国家湿地公园,桥设计主要取材浙南传统木拱廊桥主要元素。桥梁为5跨不等跨木拱结构,工程廊屋部分选用木构,桥墩和桥台选用钢筋混凝土框架和石构相结合。为一座桥型传统古朴,体现传统木拱廊桥技术特色,集亭、台、楼阁于一体的仿古景观廊桥。

九龙廊桥全桥共5跨,全长约200m,中跨跨度39m,边跨分别为28m、22m。设计荷载:人群4kN/m2,屋面活载0.7 kN/m2。建筑抗震设防裂度为六度,建筑设计合理使用年限为50年。

二、建设九龙廊桥的意义

(一)历史意义

1、浙南木拱廊桥是浙南人民千百年来与自然斗争中的创造性的天才杰作。木拱廊桥以其独特的编木结构科学地解决了受力问题,历经千年风雨而保存至今,它的设计和结构令建筑专家叹为观止。设计上既考虑功能的完备,又兼顾外观造型之美感,在桥上建有富有地方特色的廊屋,科学、艺术价值极高。

2、浙南木拱廊桥是汴水虹桥的再现,为古代桥梁史上虹桥文化提供了有力的佐证。木拱廊桥不仅是中国传统木结构桥梁中技术含量最高的品类,而且是世界桥梁史上绝无仅有的一个品类,遗存数量极少,被人们称为古代木结构桥梁的活化石。

3、浙南木拱廊桥是木结构桥梁的最高发展形式,是木结构桥梁的杰出范例。在桥梁的发展史上,梁桥、舟桥、拱桥、索桥有着各自不同的发展地域和发展过程。浙南木拱廊桥结构独特、造型别致、地域特征明显,它的发展经历了由简到繁的过程,编木拱桥是木构桥梁发展的最高形式,至今较完好地保存着宋、元、明、清各朝代的木拱廊桥,堪称世界桥梁史上木结构桥梁的杰出典范。

(二)现实意义

1、红圩村地处浙江丽水九龙湿地公园的核心区块内,是湿地与人居耕种结合的典型,是湿地文化展示和湿地居民生活展示最集中的部分之一,因此在此建设木拱廊桥,能够极好的将廊桥文化和湿地耕种文化进行有机的结合,能让我市独特的湿地、人居耕种和廊桥共生的田园景观得到良好展示。

2、在红圩村建设廊桥将形成湿地公园的精品景点之一,廊桥的廊屋将作为行人、观景、摄影平台并兼作洪水期防洪逃生通道,将成为当地百姓及外来游客交流、集聚的中心,一方面形成独特的景点,同时为红圩村村民在洪水期提供一条逃生通道。

三、廊桥保存现状

木拱廊桥分布于浙闽边界山区,木拱廊桥目前尚存200余座。2005年末,浙江庆元、泰顺、景宁和福建寿宁、屏南、福鼎等县市联合将廊桥向国家申报世界文化遗产预备名单。目前被评为中国廊桥之乡(按时间先后顺序):浙江省庆元县、浙江省泰顺县、浙江省景宁县。

根据以上资料,现存木拱廊桥规模较大的有以下三个:

1、兰溪桥

单跨全长最长的木拱桥,兰溪桥,是省级历史文物保护单位,始建于明万历二年(1574年),全长48.5米,单孔跨度36.8米。

2、鸾峰桥

单拱跨度最大的木拱廊桥,福建寿宁县下党銮峰桥横跨在寿宁县下党溪上,它建于清朝嘉庆5年,距今200多年,廊桥全长47. 6米,单拱跨度37.6米。

3、万安桥

中国现存全长最长的木拱廊桥,福建万安桥又称长桥、龙江公济桥,桥长 98.2米,宽4.7米,共有5墩6孔,最大跨度15.3米,最小跨度10.6米。

四、结构设计

九龙廊桥设计为步行木拱廊桥,上部结构采用木拱构造,下部结构采用钢筋砼墩台,扩大基础。

拱架构造按传统手法制作,桥木拱架部分由上下两层系统组成,下层为三根长圆木纵连成八字形拱架,当地俗称“三节苗”,共九组。上层用五根稍短的圆木纵连成五折边形拱架,俗称“五节苗”,与“三节苗”相互穿插。在拱架的转折处皆置一横贯全桥的枋木,俗称“牛头”。拱木的端部与“牛头”相扣,使拱架相互联系成为一整体。连接“三节苗”的叫“大头牛”,连接“五节苗”的叫“小牛头”。拱木用材大头直径在35~45厘米,小头直径在30~35厘米。顶部的水平拱木又称“平苗”,选材相对较为均匀,与“牛头”以燕尾榫铆接,在结构上相当于梁的作用。拱架两端在桥台外壁各立一竖式木排架,木排架上下端亦用“牛头”铆接,端竖排架两边木柱伸出桥面做桥屋檐柱(又称天门柱)。“三节苗”、“五节苗”的根部做成7字形卡口与竖式排架下端“牛头”接合。为了避免两层拱木交于一处,受力过于集中,影响桥体拱架稳固,“五节苗”根部另用一“牛头”接合,搁置在“三节苗”上。上下两层斜撑拱木与竖式排架之间分别加置一交叉撑木,俗称“剪刀苗”,以起稳固整体构架。

廊屋及木拱架均为木构,所用木材三节苗、五节苗选用铁杉或优质老杉木,大小牛头选用进口花梨木或非洲大红檀,剪刀苗、端竖排架等选用优质老杉木,廊屋柱、梁、椽子、望板、封檐板、连檐等选用优质老杉木,牛腿、雀替、花篮柱垫等装修构件选用香樟木,不得选用速生木材。木材的含水率结构用材料不得大于18%,装修,装饰用木材不得大于12%。严禁湿材操作。

桥墩采用钢筋砼实体墩,中跨桥墩悬挑8m悬臂端,承担部分上部荷载,基础采用扩大基础。

西侧桥台与公路连接,采用实体桥台,东侧桥台采用框架结构建筑,桥台上建三层古木结构楼阁,桥台内设开放式空间,可以作为管理用房及库房等作用。

桥梁立面风雨板上装饰九龙雕刻,立柱及桥台立面采用青石贴面,并在墩顶两侧雕刻龙头装饰。

五、计算模型简述

计算时,木材强度等级按照杉木取值,弹性模量取8000N/mm2。抗弯强度取9.9N/mm2,顺纹抗压强度取9.5 N/mm2,顺纹抗剪强度取1.08 N/mm2,横纹承压强度去1.62 N/mm2。

荷载考虑拱架和廊屋自重,廊屋楼面活载3.55kN/m2、屋面活载0.75kN/m2,基本风压取0.75kN/m2。

根据对桥墩和木拱的抗推刚度计算比较,桥墩台抗推刚度远远大于木拱,可以不考虑连拱效应,只需按照单跨拱桥计算。计算模型木构件的隼接按照半刚接考虑,各构件尺寸根据传统工艺的惯例选择进行试算,进而优化选择合理的结构尺寸,单跨模型简图如下:

六、结论

本文在结构设计中,应充分考虑木结构的很难标准化的特性,主要结合传统建造工艺,辅以现代计算理论进行复核,对传统建造工艺中合理精妙的部分予以吸收运用,对其不够合理的部分进行优化设计。本工程既是一项崭新建筑的建造,更是一个对历史文化传承,参与其中是一次非常有意义的设计过程