趙州橋橋體全部用石料建成,是第一座敞肩拱橋,在減輕自重的同時,兩邊的橋洞在洪水期間可以減輕很大一部分水流對橋身的沖擊力,采用巴比倫單列砌券法,大拱由28個石券單列組成。
60度的弧拱,比圓拱會穩(wěn)定很多。趙州橋建于隋朝年間公元595年-605年,由著名匠師李春設計建造,距今已有1400多年的歷史,是世界上保存的最早、最完整的古代單孔敞肩石拱橋。趙州橋是古代勞動人民智慧的結晶,開創(chuàng)了中國橋梁建造的嶄新局面。河北民間將趙州橋與滄州鐵獅子、定州開元寺塔、正定隆興寺菩薩像并稱為"華北四寶"。趙州橋又稱安濟橋,是一座弧形單孔石拱橋,因橋體全部用石料建成,當地稱作"大石橋"。趙州橋坐落在河北省石家莊市趙縣的洨河上,全長64.4米,券高7.23米,單孔跨度37米,橋面寬10米,用厚約30厘米的條石鋪成。它的大石拱由28券(窄拱)并列組成,大石拱上兩端各建有兩個小拱(凈跨分別是2.85米和3.81米),它們不但節(jié)省了石料,而且還能減輕橋身自重和增大泄洪面積。趙州橋結構堅固,雄偉壯觀,設計合乎科學原理,施工技術巧妙絕倫,唐朝的張嘉貞說它"制造奇特,人不知其所以為"。唐代中書令張嘉貞在《趙州大石橋銘》中稱贊它“制造奇特,人不知其所為”。當代橋梁建筑大家茅以升先生贊嘆:“趙州橋確實是世界上最偉大的石拱橋”“結構設計非??茖W化,施工技術更是巧妙絕倫”。趙州橋的設計是拱形,便利橋下行船是一個原因,但最重要的原因是為了增加橋梁的跨度和強度。在我國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優(yōu)美、完整,但也存在缺陷,比如交通不便,半圓形橋拱用于跨度比較小的橋梁比較合適,但對于大跨度的橋梁選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。除此之外,半圓形拱形施工不利,拱石砌石用的腳手架一般都會很高,這無疑增加了施工的危險性。因此,趙州橋的設計師李春和工匠們一起創(chuàng)造性地采用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋建成后的主要優(yōu)點體現在設計建造和藝術價值兩個方面。趙州橋全橋只有一個大拱,橋洞像一張弓;大拱的兩肩上各有兩個小拱;大拱由28道拱圈拼成;全橋結構勻稱。弓形橋洞使橋面坡度平緩,便于通行;拱上加拱,既減輕了橋身重量,又能泄洪,減少洪水對橋身的沖擊力,也能節(jié)省石材。橋洞像一張弓,似長虹臥波,且全橋結構勻稱,與兩岸景色融為一體,又具有極高的審美價值。