Tại sao cầu Triệu Châu qua hơn một nghìn năm mà vẫn rất vững chắc?

Cầu Triệu Châu nằm ở vùng Triệu Châu, tỉnh Hà Bắc, Trung Quốc, xây từ năm 591-599, vào khoảng thời gian trị vì của vua Khai Hoàng đời Tuỳ, cách đây đã hơn 1400 năm. Cầu Triệu Châu không những xây dựng đã lâu đời, hơn nữa nó còn là loại cầu vòm đá "kiểu vai thoáng" rất độc đáo, nó là một thành tựu kỹ thuật mới, sáng tạo to lớn trong lịch sử làm cầu cổ đại của Trung Quốc, nổi tiếng thế giới về lịch sử làm cầu, được sự thừa nhận rộng rãi là cây cầu vòm đá số một trong và ngoài nước và cũng được ứng dụng rộng rãi trong cầu vòm bê tông cốt thép hiện đại.

Cầu Triệu Châu là cầu vòm đá chỉ có một gầm cầu, bắc qua sông Hào, cầu chính dài 50,82 m, khẩu độ 37,02 m. Nó dùng hình thức "vòm thẳng phẳng", khiến cho độ đốc của cầu tương đối bằng phẳng, tiện lợi cho giao thông trên đường lên xuống cầu.

"Phần vai" ở hai đầu có xây vài "hốc cầu" nhỏ thông suốt cả hai bên, hình thức cầu này là sáng kiến của Lý Xuân, người thiết kế cầu Triệu Châu. Ở Châu Âu mãi đến năm 1883 mới xuất hiện loại cầu kiểu vai thoáng tương tự như vậy. Kiểu vai thoáng có rất nhiều tính ưu việt. Trước hết, nó khiến cho trọng lượng cầu giảm nhẹ 15,3% và cũng giảm bớt mức độ chịu sức nén và độ lún của móng, đồng thời còn tiết kiệm được vật liệu, rút ngắn thời gian thi công. Hai nữa là, kết cấu kiểu vai thoáng có thể để cho nước lũ chảy qua giảm bớt áp lực va đập của nước lũ đối với thân cầu. Đó là những nguyên nhân quan trọng khiến cho hơn một nghìn năm nay cầu Triệu Châu không bị đổ.

Tính chỉnh thể của cầu Triệu Châu cũng rất vững chắc, vòm cầu chính của nó do 28 hàng đá hộc to lớn xếp thành hình vòm cuốn và xây chặt khít vào nhau, tổng cộng tất cả là 1204 viên đá hộc. Để tăng cường sự liên kết giữa các vòm đá, ở đỉnh vòm người ta dùng chín hòn kéo bằng sắt giằng ngang bắt chặt vòm cuốn, giữa các viên đá đều dùng các mộng sắt để liên kết thành một khối vững chắc, đồng thời ở phía mặt bên của cầu, người ta dùng sáu viên "đá móc nối" để bắt chặt, ngăn không cho vòm đá nghiêng ra ngoài, như vậy đã tăng cường mạnh mẽ tính chỉnh thể và tính vững chắc của cầu Triệu Châu.

Trên cơ sở bảo đảm thân cầu vững như bàn thạch, "vòm thẳng phẳng" đã làm cho cầu có vẻ thon dài nhẹ nhõm, khéo léo, kiểu "vai thoáng" khiến cho cảm quan về tính chỉnh thể của cầu như hư như thực, làm tăng rất nhiều tính nghệ thuật của cầu Triệu Châu.

Kỷ lục 37,02 m về khẩu độ một vòm của cầu Triệu Châu đã duy trì hơn 1000 năm, mãi đến giữa thế kỷ thứ XIX mới bị cầu vòm lớn Nôrua của Pháp vượt qua. Còn mấy cây cầu vòm đá nổi tiếng của Châu Âu xây dựng ở thế kỷ XII-XV như cầu vòm Avinông, cầu Villpolihet v.v. đều xây dựng muộn hơn cầu Triệu Châu, nhưng đã bị hư hỏng từ lâu, duy chỉ có cầu Triệu Châu là vẫn đứng sừng sững hiên ngang cho đến ngày nay.

Đứng tại vị trí nào thì góc nhìn pho tượng lớn nhất?

Ở tại một công viên nọ có một bức tượng cao 3,5 m, pho tượng lại đặt trên bệ cao 2,46 m. Bạn có biết đứng tại vị trí nào thì góc nhìn pho tượng là lớn...

Vì sao phương pháp thay thế dần lại cho một con số có tính ngẫu nhiên?

Hình vẽ ở bên dưới là một hàm bậc hai y = ax(1 - x); 0 < x <1, a là một tham số. Với x = 1/2ta nhận được cực trị của đường parabon.

Điều gì làm thuỷ tinh trong suốt?

Chúng ta có thể nhìn qua hẩu hết các chất thể khí và thể lỏng như không khí, nước, rượu, xăng dẩu..

Tại sao có quy định "lái xe ngồi bên trái đi theo hướng bên phải"?

Ở Trung Quốc, mọi người đã hình thành một thói quen: ở trên đường, xe cộ chạy về bên phải. Vì xe chạy về bên phải, nên ngồi ở bên trái càng dễ quan...

Tại sao thực vật lại dự đoán được động đất?

Mọi người đều biết trước khi xảy ra động đất không ít động vật sẽ xuất hiện trạng thái bất thường, phản ứng của chúng có lúc còn nhạy cảm hơn cả máy...

Người máy làm thế nào để chui vào cơ thể con người?

Người máy công nghiệp thông thường tựa như một cỗ máy sắt thép cồng kềnh. Nó đương nhiên không thể chui trong cơ thể con người được.

Vì sao kinh tế học hiện đại vận dụng rất nhiều kiến thức toán học?

Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường gặp phải rất nhiều vấn đề về kinh tế, ví dụ, làm sao có thể mua được đồ với giá cả hợp lý nhất, làm sao có...

Có thể tẩy sạch màu trên gốm được không?

Đồ gốm là đồ dùng phổ biến cho mọi gia đình. Trên bề mặt đồ gốm thường có nhiều hình vẽ hoa văn khác nhau.

Tại sao "đường tiêu âm" có thể khử được tiếng ồn?

Ở một số nơi của nước Anh, người ta xây dựng những con đường rất kỳ lạ. Những con đường này tuy cũng làm bằng xi măng, nhưng có điều khác là tiếng ồn...