讲授课程：土木工程材料

讲授章节：绪论（第一章）材料力学性质（第三节）

切入点：在讲解到材料脆性和韧性的内容时，讲解完材料脆性概念、脆性材料特性和应用，引入该案例。

讲授目的及效果：赵州桥是我国古代劳动人民智慧的结晶，通过讲述我国古建筑赵州桥案例，增强学生的民族自信心，鼓励学生为我国民族的强大而努力学习。

赵州桥坐落在河北省赵县洨河上，由隋朝匠师李春设计建造，因桥体全部用石料建成，称做“大石桥”，是世界上现存最早、跨度最大的单孔圆弧敞肩石拱桥，享有“天下第一桥”的美誉。

赵州桥

隋朝结束了长期以来南北分裂、兵戈相见的局面。赵县是南北交通必经之路，但是这一交通要道却被城外的洨河所阻断，洪水季节甚至不能通行，影响了当地经济发展和交通。为此隋大业元年（公元6O5年）决定在洨河上建设一座大型石桥。

石材属于典型的脆性材料，脆性材料具有抗压强度高、抗拉强度低的特点，主要应用受压构件中，通常只能实现很小的跨度。李春将石材应用在拱桥上，利用拱的受力原理，使石材抗压强度得到充分利用，跨度达到了37米，并且设计创造性地使用了“敞肩拱”这一形式，比欧洲同类桥梁早了700多年。赵州桥独特的设计不仅方便车辆、行人通行和舟船航行，而且增加了桥下泄洪能力，还具有用料省、自重轻、施工方便等优点。

拱桥受力示意图

中国古代北方石拱桥的主拱圈结构，以纵联式为最多。纵联式拱圈基本属于整体性构造，稳定性好。并列式拱圈由多道独立的拱圈构成整体拱圈，稳定性不如纵联式结构，好处在于各拱圈单独受力，维修更换方便。李春敢大胆地采用并列式做法，说明他对桥梁结构具有相当丰富的经验，可谓一位了不起的桥梁专家。

拱圈砌筑示意图

赵州桥的并列式拱圈

李春的设计理念和技术创新，不仅体现大国工匠精神和创新精神，还是我国古代劳动人民智慧的结晶。因此，同学应该学习这种大国工匠精神、创新精神，努力学习科学知识，成为实现中华民族伟大复兴的生力军，肩负起国家和民族的希望。