微速讯：拱形原理是什么?折弯机工作原理是什么?

拱形原理（折弯机工作原理）

【资料图】

小学课本的著名文章之一，就是赵州桥。赵州桥被誉为世界上现存最古老的一座石拱桥，它历经一千四百多年仍屹立不倒。但是，实际上，除了跨越千年的爱情，跨越千年的石头也敌不住岁月的摧残，石头会风化，最终变成尘埃。

破损的老赵州桥（梁思成拍摄）

修复后的赵州桥已经失去了原有的样貌

对于古代技术而言，赵州桥是个大跨度桥梁，除了两侧外，没有其他桥墩。古赵州桥都是用石头堆叠而成，细节如下图。

局部细节

为了加固，石头与石头之间用腰铁连接。整座桥里的石头，会在自重的作用下，互相挤压，所有的石头受到的都是挤压力。

正是由于拱桥的石头受到的都是挤压力，才让赵州桥能够跨越千年。因为，大多数材料，包括石头，其抗压性能要远好于抗拉性能。通俗点说，材料拉的话容易坏，但是压的话不容易坏。下图是低碳钢和铸铁的拉压比较。

低糖拉压比较

铸铁拉压比较

图中明显看出，压缩的力要比拉伸的力大很多。特别是低碳钢，由于是韧性材料，是没办法压坏的，只会越压越扁。从承受力来讲，低碳钢的承受能力可以无穷大。实际上当然并不可能。特别是对于结构而言，发生塑性变形就认为失效了，塑性变形的应力与拉伸一致。

铸铁（左）和低碳钢（右）的压缩

跨越千年的爱恋，来到了赵州桥的身边。然而物非人更非，由于石头的风化，修复后的赵州桥再也不是原来的那个赵州桥。尽管如此，古赵州桥依然屹立了一千多年，见证了千年的爱恋。它之所以屹立不倒千年，就是因为采用了挤压的拱形结构，充分利用了石头的受压性能。

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