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第5章 建筑结构与工程
第2节 桥梁的结构与制作
八上科学 ZJ
1.了解桥梁的组成及受力特点。
2.知道桥梁的分类及生活中桥梁的典型代表。
3.能够设计和制作满足需求的桥梁，同时考虑安全性、稳定性等，
发展科学思维。
1.桥梁的组成：现代的桥梁多采用强度大的钢材来建造。如图所示，
常见的桥梁一般由主梁、桥墩、桥台等组成。主梁直接承受自身重
力以及车辆等的重力，桥墩承受主梁向下的力并将力传到基座，桥
台指桥的两端起支撑作用的部分。
2.桥梁的分类
分类 介绍 特点 图示
梁式 桥 梁式桥是指采用梁或 桁架梁（桁架：由许 多杆件在其端点处相 互连接起来，成为三 角形的结构，这种架 构称为“桁架”。 结构相对简单，主 要由桥面、梁和支 座组成。梁是桥梁 的主体，直接承担 桥梁的荷载，结构 清晰，易于理解和 设计 __________________________________________
分类 介绍 特点 图示
梁式 桥 桁架桥是指用桁架梁 作为主要承重结构的 桥梁，它实际上是一 种加固了的梁式桥。 _____________________________________） 结构相对简单，主 要由桥面、梁和支 座组成。梁是桥梁 的主体，直接承担 桥梁的荷载，结构 清晰，易于理解和 设计 __________________________________________
分类 介绍 特点 图示
梁式 桥 作为主要承重结构的 桥梁。在结构简单的 桥梁中,工程师直接 把主梁的两端架在桥 台上 结构相对简单，主 要由桥面、梁和支 座组成。梁是桥梁 的主体，直接承担 桥梁的荷载，结构 清晰，易于理解和 设计 __________________________________________
分类 介绍 特点 图示
拱桥 拱桥是用拱圈或拱肋 作为桥身主要承重结 构的桥 减轻了桥自身所受 的重力，提升了泄 洪能力。拱桥造型 优美 _______________________________________
分类 介绍 特点 图示
悬索 桥 悬索桥通过索塔 悬挂缆索，并将 缆索锚固于两岸 （或桥两端）， 从缆索上垂下吊 杆，吊住桥面主 梁 最大特点是能 够跨越非常大 的跨度，通常 适用于河流、 海湾或峡谷等 宽阔地形 ________________________________________
（2016年建成通车的、
主跨达 的四渡河大
桥，是目前在深山峡谷
里修建的全球最长的悬
索桥）
分类 介绍 特点 图示
斜拉 桥 斜拉桥是将主梁 用许多根拉索直 接拉在桥塔上的 一种桥梁。斜拉 桥由承受拉力的 桥塔、拉索和主 梁组成 斜拉桥适用于 跨越较大的水 域或地形，斜 拉桥的结构相 对简单，直接 连接主梁和索 塔，施工和设 计较为灵活 _______________________
（2016年建成通车的主
跨达 的北盘江大
桥，跨越云、贵两省交
界的大峡谷，为全球最
高的斜拉桥）
典例1 下面桥梁类型是梁式桥的是( )
D
A. B.
C. D.
解析：梁式桥是指采用梁或桁架梁作为主要承重结构的桥梁。梁式桥
结构简单，适用于跨度小且交通量较小的场合。拱桥是用拱圈或拱肋
作为桥身主要承重结构的桥，常见的有圆拱桥、扁拱桥、等截面拱桥
等。斜拉桥是指通过斜拉索将桥面悬挂在桥塔上的桥梁，适用于跨度
大的场合。悬索桥通过索塔悬挂缆索，并将缆索锚固于两岸。由以上
可知，选项A是斜拉桥，B是拱桥，C是悬索桥,D是梁式桥。
1.荷载：我们把桥梁本身受到的重力以及它承载的车辆、行人等的
重力统称为荷载。
2.桥梁受力的情况
分类 特点 图示
梁式桥 的受力 在荷载的作用下，桥的主 梁受到向下的作用力发生 形变而向下弯曲，主梁就 产生向上的弹力，支撑着 梁上的物体 ______________________________________________
（受力明确，梁式桥的受力主
要通过梁的抗弯能力来实现）
梁式桥的受力图
分类 特点 图示
拱桥的 受力 拱桥在竖直方向荷载作用 下，对整座桥产生了一个 指向桥台的挤压的力，把 桥的拱部紧紧地挤压在一 起。桥的拱部把受到的荷 载传递至拱形结构的两 端， ____________________________________（拱桥的主要
承重结构是拱圈。当桥梁承受
荷载时，拱圈通过其弯曲的形
状将荷载转化为沿拱圈的轴向压力。
拱桥的受力图
分类 特点 图示
拱桥的 受力 因此，基座不仅受到竖直 向下的压力，也受到水平 方向的力。从而，两侧基 座会给拱形结构施加反作 用力，即竖直向上的支持 力和水平方向的力 拱桥的拱顶部分通常集中较大
的压力，而拱脚部分则承受较
大的水平推力）
分类 特点 图示
悬索 桥的 受力 悬索桥用悬挂在两边索塔上的缆索作为 主要承重结构，并在两岸修筑巨大的锚 碇结构来固定缆索的两端。桥面主梁通 过吊杆吊在缆索上，在竖直方向荷载作 用下，通过吊杆使缆索承受拉力，支撑 着桥的主梁 _________________________________________
悬索桥的受力图
分类 特点 图示
斜拉 桥的 受力 斜拉桥将多根缆索的一端固定在索塔 上，另一端拉着桥的主梁。荷载通过缆 索传至索塔，再通过索塔传至桥的基 座。与悬索桥相比，斜拉桥在荷载作用 下的结构形变小，且其抵抗风的能力比 悬索桥强 _________________________________________
斜拉桥的受力图
典例2（1）对比如图中两种结构的桥，___的承重力更大（选填字
母序号）。
B
解析：对比题图中两种结构的桥，左图A是梁式桥，右图B是拱桥，
拱桥承重力更大。
（2）这种桥能承受更大压力的秘密是___。
C
A.用料多
B.选择了特别的材料
C.能分散压力，抵住外推力
解析：拱形承载重量时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分，
能分散压力，抵住外推力，拱形各部分相互挤压结合得更加紧密，
因此拱桥能承受更大的压力。
1.桥梁的作用：人们设计和制作的结构是为了完成某种任务或满足
特定的需要。桥梁的作用就是帮助人们跨越河流峡谷等自然屏障，
这就需要对桥梁的跨度、所能承受的荷载有一定要求。
2.结构设计考虑因素：在进行结构设计时，必须明确设计目标、需
要解决的问题和解决问题需要考虑的主要因素，同时还要考虑结构
的安全性、强度、稳定性、适用性、成本等。
3.结构设计的一般过程
桥梁模型的制作与研究
目标 依据条件设计和制作高承重、有创意的桥梁模型，对桥梁
模型进行测试，并开展相关实验探究
器材 _______________________________________________________________________________________________________________________________________
教材第206页
过程 1.确定标准。
依据选用的材料对桥梁的长度、宽度等基本参数设定标
准，并填写补充到表中。
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过程 2.设计方案。
依据配件或自选器材，设计桥梁的整体结构，绘制出设计
图。
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过程 3.制作桥梁。
（1）学习技术。
①基本结构。直杆A为各接口间的连接杆，如图甲。将2根
直杆拼接后可作为非等腰直角三角形的斜边，如图乙。将
斜杆B作为等腰直角三角形的斜边，如图丙。盖板作为桥梁
中间的路面连接，如图丁。
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桥梁的基本结构
过程 ②斜拉加强杆。正四边形是一个很不稳定的形状，在正四
边形里加入斜拉加强杆后，结构就会变得异常牢固，如
图。
_______________________________________ ______________________________
（2）按照设计图纸组装、制作桥梁模型，如图所示。
斜拉加强杆图
桥梁模型图
过程 4.测试评价。
依据标准对桥梁的长度、宽度、高度、自重、承重力等参
数进行测量、评价，设计记录表格，将结果记录于表中。
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5.实验探究。
桥梁模型的承重力与哪些因素有关 请设计实验方案并进行
实验，撰写实验报告
典例3 三名同学分别用一张16开的白纸和两个相距 的桥墩搭
一座纸桥。能在纸桥上放棋子最多的是( )
B
A.把纸折成双层
B.把纸折成“ ”形
C.把纸直接放平
解析：在这三种形状的桥面中，“ ”形纸桥承受力最大，因为把形
状变成“ ”形，不但改变了材料的厚度，也改变了材料的结构，大
大增加了材料的抗弯曲能力。

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