当我们谈起古建筑里的科技，很容易想到高塔、大殿，却往往会忽略一个低调的存在——桥。它们没那么华丽雄伟，却藏着精妙的力学结构和工程设计。今天，我们来看看其中的三位“佼佼者”。

1.赵州桥

它是现存最古老的石拱桥，一千四百多年来，经历了十次水灾、八次战乱和无数次大大小小的地震，但依然连通着两岸。为什么这么稳呢？

“拱”这种结构，可以把一部分向下的重力、压力，分解为往两侧的推力，很适合造桥。以前的桥大多是半圆拱，但跨度一大，桥面就会很高。不仅人走着累，施工也很危险。而赵州桥用了圆弧拱设计，拱的高度和跨度为1:5，让人和车都能方便地通行。

另一方面，它还把实肩拱改为了敞肩拱，也就是大拱的两端各带两个小拱，这在世界桥梁史上是首创。这样不仅好看，节省了材料，而且让桥自身的重量减轻了几百吨！重力减小，自然就更加稳固了。两对小拱还能受力，让大拱轻松些，不得不说是“拱受相让”（——谐音梗扣钱！）雨季来临，肩上的小拱还能增加泄洪量，减少对桥身的冲击。

在你看不见的内部，所有的石料都是顺着桥的方向砌的，可以整整齐齐切成28“片”独立的拱券。要是哪一道拱券坏了，只需要单独替换就可以了，维修很方便。那它不会散架吗？不用担心，古人采取了创造性的科学措施，用金属材料来补上石材的短板：5个铁拉杆穿过了拱券，扣紧它们，就像系好了安全带（露出的圆圆的铁球就是安全带的头儿）；相邻石块的背后还穿有“腰铁”，把石块锁在一起，和现代的钢筋一样能增强稳定性，让石块们手拉手连成稳固的整体。

2. 卢沟桥

提到这座桥，你的第一反应可能是小学课本里“卢沟桥的石狮子”。大大小小五百多座石狮子，守着这座桥。

和赵州桥不同，它是一座多孔联拱桥，有11个小拱，一起分担压力，增大泄洪面积。车马行人的重量，它们一起承担；洪水来了，它们一起泄洪；地震来了，它们一起承压。小拱们“同舟共济”，让这座两百多米长的桥安然屹立了八百多年。

每个桥墩的迎水侧，都做成了船头的形状。要是做成方形，河水流动会撞上去，时间一长就容易坏。而船形的桥墩可以让河水丝滑流过，减少冲击。每个桥墩还自带武器，俗称“斩龙剑”，想吓退恶龙不敢兴风作浪，但其实是安装的三角铁柱，用来分流洪水、迎击冰块。

金属不仅在表面给石材打辅助，还深藏在石桥内部。卢沟桥的地基这么稳，是因为有一根根粗铁棍，像烤串一样串起石块，稳扎在河底。

3. 广济桥

它是石头和木头、拱桥和浮桥的结合。这座混搭的古桥位于广东潮州，这里降水丰富，时常还有台风，经常发洪水，因此广济桥的抗洪，融入了独特的技术。

例如，它的整体构成像变形金刚一样可以灵活应变。两边是坚固的石桥，中间部分却是可以开合的浮桥，由十八只木船并排连成，铺上木板作为桥面，要是发大水了，拆掉就可以泄洪。

逢山开道，遇水架桥，遇到人力难以解决的问题时，聪明的大脑想出创新的方案，渐渐就发展出了科技。这些古桥仿佛连接着历史和未来，让我们发现古人对力学的了解，和对不同材料的巧妙运用。所以，即使是年代久远的古建筑，也有满满的科技元素。

作者：希卡石板修复组
审核：北京交通大学建筑与艺术学院 副教授 刘捷
出品：中国科协科普部
监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 星空计划

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