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【新课标●新课堂】第2节 桥梁的结构与制作（第1课时）同步作业
（教师版）
1．桥梁设计中常使用三角形结构，主要是因为三角形具有（　　）
A．美观对称的特点 B．便于快速施工的优势
C．高稳定性和抗变形能力 D．节省材料的天然特性
【答案】C
【解析】A．“美观对称的特点”，这并非桥梁设计中使用三角形结构的主要功能需求，故A错误；
B．“便于快速施工的优势”，三角形结构的施工便捷性并非其核心优势，施工是否快速更多与施工工艺、材料等有关，故B错误；
C．在桥梁设计中，三角形结构被广泛应用，主要是因为三角形具有高稳定性和抗变形能力，故C正确；
D．“节省材料的天然特性”，三角形结构在材料节省方面没有突出的天然优势，甚至有时为了保证稳定性，材料使用量可能并不少，故D错误；
2．桥梁建筑技术要用到建筑学、材料学、结构学、美学等多个学科知识，这说明技术具有（　　）
A．目的性 B．实践性 C．两面性 D．综合性
【答案】D
【解析】A．技术的目的性是指技术是为了满足人类的某种需求或愿望而产生的，题目中强调的是桥梁建筑技术涉及多个学科知识，并非体现满足特定需求，故A错误；
B．实践性主要体现技术是在实践中产生、发展，且需要通过实践来检验，题干未涉及实践相关的内容，故B错误；
C．技术的两面性是指技术既可以给人类带来福音，也可能带来危害，题目中没有涉及技术的利弊，故C错误；
D．技术的综合性是指技术的发展需要综合运用多个学科、多方面的知识，桥梁建筑技术用到建筑学、材料学、结构学、美学等多个学科知识，正体现了技术的综合性，故D正确。
3．下面的桥梁中，属于梁式桥的是（　　）
A．云南建水双龙桥 B．广东琶洲大桥
C．广西鹧鸪江大桥 D．贵州北盘江大桥
【答案】B
【解析】A．云南建水双龙桥从外观等特征来看，更倾向于石拱桥，以拱为主要承重结构，不是梁式桥，故A错误；
B．广东琶洲大桥属于梁式桥，它以梁作为主要的承重结构，符合梁式桥的特点，故B正确；
C．广西鹧鸪江大桥从结构形式等方面判断，不属于典型的梁式桥，故C错误；
D．贵州北盘江大桥属于悬索桥，主要依靠悬索来承重，不是梁式桥，故D错误；
4．如图所示为钱塘江大桥，从结构的形态来看，横跨于两个桥墩之间的桥梁所属的结构类型是（　　）
A．实体结构 B．框架结构 C．壳体结构 D．组合结构
【答案】C
【解析】实体结构：通常是实心的，主要承受压力，比如墙体等，桥梁跨于桥墩间的桥拱不是这种实心承受压力为主的简单实体；框架结构：由杆件组成，依靠杆件的组合传递力，桥拱并非单纯的框架杆件组合形式；壳体结构：像蛋壳、穹顶等，通过曲面传递力，桥拱的弧形结构符合壳体结构利用曲面承受荷载、传递力的特点；组合结构：是多种结构的组合；题目中，横跨于两个桥墩之间的桥梁呈拱型（曲面形态），符合壳体结构通过曲面承受荷载、传递力的特点，因此属于壳体结构；
5．桥梁是供铁路、道路、渠道、管线及行人等跨越河流、山谷或其他障碍物时使用的具有承载能力的专门的人工构造物。下列几种常见的桥梁中，最适合建造大跨度桥的是（　　）
A．梁桥 B．拱桥 C．悬索桥 D．斜拉桥
【答案】C
【解析】：A、梁桥由于自身结构特点，承受弯矩为主，其跨越能力一般较小，不适合建造大跨度桥梁，A不适合。
B、拱桥虽然跨越能力比梁桥大，但在大跨度方面，不如悬索桥和斜拉桥有优势，B不适合。
C、悬索桥凭借主缆强大的拉力，能够实现超大跨度的跨越，是最适合建造大跨度桥梁的类型之一，C适合。
D、斜拉桥跨越能力较大，但在超大跨度需求下，悬索桥更为合适，D不适合。
6．如图所示的钱塘江大桥又名钱江一桥，位于中国浙江省杭州西湖之南，六和塔附近钱塘江上，由中国桥梁专家茅以升主持设计，是中国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥。下列说法中，不正确的是（　　）
A．钱塘江大桥属于框架结构双层析架梁桥
B．钱塘江大桥的桥梁起稳定结构的是其中的平行四边形
C．钱塘江大桥的桥墩是由石头、混凝土建造的实心结构
D．钱塘江大桥的主梁受到向下的作用力时发生形变向下弯曲
【答案】B
【解析】A、钱塘江大桥属于框架结构双层桁架梁桥，这种结构具有较强的稳定性和承载能力，A正确。
B、平行四边形具有不稳定性，而三角形具有稳定性，钱塘江大桥起稳定结构的应该是三角形结构，而不是平行四边形，B错误。
C、钱塘江大桥的桥墩是由石头、混凝土建造的实心结构，实心结构能够提供可靠的支撑，C正确。
D、当钱塘江大桥的主梁受到向下的作用力时，根据力可以使物体发生形变的原理，主梁会发生形变向下弯曲，D正确。
7．房屋、桥梁、塔等各种建筑都有结构。关于结构一词，下列说法中不正确的是（　　）
A．结构指组成事物的各部分之间的有序搭配和空间排列
B．结构存在于人类创造的各种事物中，而自然界中并不存在
C．不同的事物往往具有不同的结构
D．不同的结构具有不同的功能
【答案】B
8．横跨鄂西绝壁的四渡河大桥（如图所示），以560m深渊之上的“天路天桥”震撼世人，主跨900m，创山区悬索桥纪录。这座沪渝高速“咽喉”工程，在险峰深谷中书写人类征服自然的壮丽篇章。下列有关悬索桥的说法，不正确的是（　　）
A．悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁
B．悬索桥中的缆索的受力是张力，塔架所受的力是压力
C．悬索桥用料省、自重轻，在各种体系桥梁中的跨越能力最大
D．悬索桥不可以在比较深的或比较急的水流上建造
【答案】D
9．桥梁的承重力是指桥梁在设计条件下能够安全承受的最大荷载，包括自身重量、车辆荷载、风载等静态与动态作用力。下列因素中，直接决定桥梁构件的受力极限、对桥梁的承重力起关键作用的是（　　）
A．材料的抗压、抗拉强度，如钢材的屈服强度或混凝土的抗压强度等
B．如析架、拱形、悬索等不同的力学结构类型
C．桥墩与地基的承载能力
D．焊接、浇筑的工艺精度、施工质量
【答案】A
【解析】A、材料的抗压、抗拉强度，如钢材的屈服强度或混凝土的抗压强度等，材料本身的强度是决定桥梁能够承受多大荷载的基础。如果材料强度不足，即使结构设计合理，桥墩与地基承载能力足够，桥梁也无法承受较大的荷载，所以材料强度对桥梁的承重力起关键作用。
B、不同的力学结构类型，如析架、拱形、悬索等，主要影响的是荷载在桥梁结构中的传递路径和分布情况。结构类型是基于材料的特性来设计的，以更好地发挥材料的强度优势，但它不是直接决定桥梁承重力的关键因素，关键还是材料能承受多大的力。
C、桥墩与地基的承载能力，它们是支撑桥梁上部结构的基础。然而，如果桥梁自身的材料强度不够，即使桥墩与地基能承受很大的力，桥梁上部结构也可能先发生破坏，所以桥墩与地基的承载能力不是决定桥梁承重力的关键因素。
D、焊接、浇筑的工艺精度、施工质量，良好的工艺精度和施工质量能保证桥梁结构的完整性和可靠性，使材料和结构更好地发挥作用。但如果材料本身强度不足，再好的施工质量也无法大幅提高桥梁的承重力，所以它不是关键因素。
10．按照结构和受力特点，桥梁可分为梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等。其中斜拉桥的主要承重结构是（　　）
A．主梁和缆索 B．主梁、缆索和索塔
C．缆索和吊杆 D．缆索、吊杆和索塔
【答案】B
【解析】斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，其主要承重结构包括主梁、拉索（缆索）和索塔；拉索（缆索）连接主梁和索塔，将主梁的荷载传递到索塔，索塔再将荷载传递到基础；所以斜拉桥的主要承重结构是主梁、缆索和索塔；
11．如图，玩具汽车停在模型桥面上。下列说法正确的是（　　）
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
【答案】C
【解析】A．桥面受到向下的弹力，这个弹力的施力物体是汽车，因为汽车停在桥面上，汽车发生了弹性形变，要恢复原状，就会对与之接触的桥面产生向下的弹力，而不是因为桥梁发生了弹性形变，故A错误；
B．汽车停在桥面上，汽车对桥面产生向下的压力，使桥面发生了弹性形变，从而桥面对汽车产生了向上的支持力，即汽车受到了弹力，故B错误；
C．汽车受到向上的弹力，这个弹力的施力物体是桥梁，桥梁在汽车的压力作用下发生了弹性形变，要恢复原状，就会对与之接触的汽车产生向上的弹力，故C正确；
D．汽车受向上的弹力，其施力物体是桥梁，是因为桥梁发生了弹性形变，而不是因为汽车发生了形变，故D错误。
12．如图所示为某悬索桥的结构示意图,以下关于该桥各构件主要受力形式分析不正确的是（ ）
A.设计中计算应力时应考虑各种可能的荷载
B.施工中擅自加长桥面可能对桥梁产生不利影响
C.主索受拉,吊索受拉,塔柱受压
D.刚性梁受弯曲,锚碇受压
【答案】D
【解析】A.在设计桥梁时，为了确保桥梁的安全性和稳定性，必须考虑各种可能的荷载,如静荷载(桥梁自身重量、永久设备重量等)、动荷载车辆荷载、风荷载、地震荷载等),这样才能准确计算构件的应力，保证桥梁在各种情况下都能正常工作,所以该选项正确。B.施工中擅自加长桥面会增加桥面的重量和车辆荷载等,这些额外的荷载会作用在桥梁的各个构件上，可能导致构件的应力超过设计值，从而对桥梁产生不利影响，甚至可能危及桥梁的安全，所以该选项正确。
C.在悬索桥中，主索主要承受拉力，它是将桥面荷载传递到锚碇的主要构件;吊索也要承受拉力，将桥面的荷载传递给主索;塔柱则承受来自主索的拉力，产生向下的压力，所以该选项正确。
D.刚性梁主要承受的是弯曲力，因为桥面荷载会使刚性梁产生弯曲变形;而锚碇是承受主索拉力的构件，它受到的是拉力，而不是压力，所以该选项错误。
13．如图所示为木料抗弯强度实验。 木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料 M的下弯距离为5 mm，木料N的下弯距离为8mm。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是( )
【答案】A
【解析】在结构设计中,应选择抗弯强度大的材料来保证结构的稳固性，本题中木料M的抗弯强度大于木料N,所以选择木料 M制作更为合理,且A选项构成三角形结构，有利于结构稳固,故A符合题意。故选 A。
14．赵州桥（如图所示）又称安济桥、大石桥，位于河北省石家庄市赵县城南的汶河上，始建于隋代（公元595年﹣605年），由著名匠师李春设计建造，是世界上现存年代最久、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。请回答下列问题：
（1）拱桥是用　 　 作为桥身主要承重结构的桥，赵州桥的建造材料是　 　 。
（2）赵州桥的桥梁称为“敞肩拱”，指的是　 　 ；“敞肩拱”的意义在于　 　 。
（3）除了杭州的拱宸桥，请再举出浙江省境内或你家乡的石拱桥：　 　 。
【答案】（1）拱；石材（或石头、石块等）；
（2）在大拱的两肩各设两个小拱；①增加泄洪能力，减轻洪水对桥身的冲击（洪水时小拱可辅助泄水，减少水流对桥的压力）；②减轻桥身重量，节省石料（小拱替代实心拱肩，降低结构自重）；③增强桥的稳定性（分散荷载，优化受力结构）（任答1点或多点，合理即可）；
（3）示例：绍兴八字桥（或泰顺廊桥（石拱结构）、义乌古月桥等，（需为浙江省内或家乡的石拱桥，合理即可）。
【解析】（1）拱桥的核心承重结构是拱，利用拱的力学特性分散荷载；赵州桥是石拱桥，建造材料为石材（石块砌筑而成）；
（2）“敞肩拱”的结构特点是大拱两肩开设小拱（而非实心拱肩）；从功能与结构角度，小拱既利于洪水期泄洪（减少水流冲击），又能减轻桥身自重、节省建材，同时优化了整体受力，提升桥梁稳定性；
（3）浙江省内有诸多历史石拱桥，如绍兴八字桥（宋代古桥，兼具交通与泄洪功能的石拱桥）、泰顺廊桥（部分廊桥下部为石拱结构，如北涧桥）、义乌古月桥（宋代单孔石拱桥）等
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【新课标●新课堂】第2节 桥梁的结构与制作（第1课时）同步作业
（学生版）
1．桥梁设计中常使用三角形结构，主要是因为三角形具有（　　）
A．美观对称的特点 B．便于快速施工的优势
C．高稳定性和抗变形能力 D．节省材料的天然特性
2．桥梁建筑技术要用到建筑学、材料学、结构学、美学等多个学科知识，这说明技术具有（　　）
A．目的性 B．实践性 C．两面性 D．综合性
3．下面的桥梁中，属于梁式桥的是（　　）
A．云南建水双龙桥 B．广东琶洲大桥
C．广西鹧鸪江大桥 D．贵州北盘江大桥
4．如图所示为钱塘江大桥，从结构的形态来看，横跨于两个桥墩之间的桥梁所属的结构类型是（　　）
A．实体结构 B．框架结构 C．壳体结构 D．组合结构
5．桥梁是供铁路、道路、渠道、管线及行人等跨越河流、山谷或其他障碍物时使用的具有承载能力的专门的人工构造物。下列几种常见的桥梁中，最适合建造大跨度桥的是（　　）
A．梁桥 B．拱桥 C．悬索桥 D．斜拉桥
6．如图所示的钱塘江大桥又名钱江一桥，位于中国浙江省杭州西湖之南，六和塔附近钱塘江上，由中国桥梁专家茅以升主持设计，是中国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥。下列说法中，不正确的是（　　）
A．钱塘江大桥属于框架结构双层析架梁桥
B．钱塘江大桥的桥梁起稳定结构的是其中的平行四边形
C．钱塘江大桥的桥墩是由石头、混凝土建造的实心结构
D．钱塘江大桥的主梁受到向下的作用力时发生形变向下弯曲
7．房屋、桥梁、塔等各种建筑都有结构。关于结构一词，下列说法中不正确的是（　　）
A．结构指组成事物的各部分之间的有序搭配和空间排列
B．结构存在于人类创造的各种事物中，而自然界中并不存在
C．不同的事物往往具有不同的结构
D．不同的结构具有不同的功能
8．横跨鄂西绝壁的四渡河大桥（如图所示），以560m深渊之上的“天路天桥”震撼世人，主跨900m，创山区悬索桥纪录。这座沪渝高速“咽喉”工程，在险峰深谷中书写人类征服自然的壮丽篇章。下列有关悬索桥的说法，不正确的是（　　）
A．悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁
B．悬索桥中的缆索的受力是张力，塔架所受的力是压力
C．悬索桥用料省、自重轻，在各种体系桥梁中的跨越能力最大
D．悬索桥不可以在比较深的或比较急的水流上建造
9．桥梁的承重力是指桥梁在设计条件下能够安全承受的最大荷载，包括自身重量、车辆荷载、风载等静态与动态作用力。下列因素中，直接决定桥梁构件的受力极限、对桥梁的承重力起关键作用的是（　　）
A．材料的抗压、抗拉强度，如钢材的屈服强度或混凝土的抗压强度等
B．如析架、拱形、悬索等不同的力学结构类型
C．桥墩与地基的承载能力
D．焊接、浇筑的工艺精度、施工质量
10．按照结构和受力特点，桥梁可分为梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等。其中斜拉桥的主要承重结构是（　　）
A．主梁和缆索 B．主梁、缆索和索塔
C．缆索和吊杆 D．缆索、吊杆和索塔
11．如图，玩具汽车停在模型桥面上。下列说法正确的是（　　）
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
12．如图所示为某悬索桥的结构示意图,以下关于该桥各构件主要受力形式分析不正确的是（ ）
A.设计中计算应力时应考虑各种可能的荷载
B.施工中擅自加长桥面可能对桥梁产生不利影响
C.主索受拉,吊索受拉,塔柱受压
D.刚性梁受弯曲,锚碇受压
13．如图所示为木料抗弯强度实验。 木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料 M的下弯距离为5 mm，木料N的下弯距离为8mm。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是( )
14．赵州桥（如图所示）又称安济桥、大石桥，位于河北省石家庄市赵县城南的汶河上，始建于隋代（公元595年﹣605年），由著名匠师李春设计建造，是世界上现存年代最久、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。请回答下列问题：
（1）拱桥是用　 　 作为桥身主要承重结构的桥，赵州桥的建造材料是　 　 。
（2）赵州桥的桥梁称为“敞肩拱”，指的是　 　 ；“敞肩拱”的意义在于　 　 。
（3）除了杭州的拱宸桥，请再举出浙江省境内或你家乡的石拱桥：　 　 。
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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
（浙教版）八年级
上
第1课时 桥梁的结构与受力
【引入】
观看港珠澳大桥视频。
连接香港、珠海、澳门的港珠澳大桥，是至今为止世界上最长的跨海大桥，极大地缩短了三地之间的距离。那么,桥梁有什么特征 为什么桥梁不仅能够支撑起自身的重量，而且还能够承载来来往往的车辆
一、桥梁的结构及其分类
我们见到过许多桥梁，想想这些桥梁的结构有什么异同点？
1.桥梁的结构组成
常见的桥梁一般由主梁、桥墩、桥台、基座等组成（如图所示）。
主梁直接承受自身重力以及车辆等重力，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。
【讨论活动】桥梁除了图示中的组成部分之外，还有哪些呢？
附属设施如栏杆（保障安全）、桥面铺装（提供行车表面）、伸缩缝（适应桥梁变形）、排水系统（排除桥面雨水）等
2.桥梁的分类
视频：桥梁的分类
按照结构和受力特点，桥梁可分为梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥，还有组合桥等。
（1）梁式桥
①主要结构特点：梁式桥是指采用梁或桁架梁作为主要承重结构的桥梁。
②类型：
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。如下图为鄂尔多斯一座全国在建单联最长的梁式桥。
如图5.2-3所示，由许多杆件在其端点处相互连接起来，成为三角形的结构，这种构件称为“桁架”。桁架桥是指用桁架梁作主要承重结构的桥梁，它实际上是一种加固了的梁式桥。我国自行设计和建造的第一座铁路、公路两用双层桥——钱塘江大桥，它是典型的框架结构桁（heng第二声）架梁桥。
（2）拱桥
①主要结构特点：拱桥是用拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构的桥。
拱圈，简称主拱，是建筑物中的弧圈形部分，是主要的承重构件，通过它把荷载传递给墎台和基础。使用的材料有圬工，钢筋混凝土和钢材等。
拱肋是拱桥主拱圈的骨架。拱肋在安砌拱波的过程中，它承受本身自重，横向联系构件，拱波及相应施工荷载。
②著名的代表作：举世闻名的赵州桥，是我国古代石拱桥的杰出代表，建于595～605年，为单孔敞肩石拱桥，跨度37.37m。赵州桥在桥梁的两端各设置两个小拱(敞肩拱),减轻了桥自身所受的重力，提升了泄洪能力。拱桥造型优美，是我国古代常见的桥梁类型，建于明朝的杭州运河上的拱宸桥也属于石拱桥。
（3）悬索桥
①主要结构特点：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。
②著名的代表作：2016年建成通车的、主跨为900m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。
（4）斜拉桥
①主要结构特点：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、拉索和主梁体组成。
②著名的代表作：2016年建成通车的、主跨为720m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。
【思考与讨论】
你走过或看过哪些桥梁？请列举梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥各一座，写出桥梁的名称和结构特点。
【答案】梁式桥﹣赵州桥：主要承重结构是梁（板）；
拱桥﹣卢沟桥：主要承重结构是拱圈或拱肋；
悬索桥﹣江阴长江大桥：主要承重结构是悬索，由主缆、塔架、吊杆、加劲梁等组成；
斜拉桥﹣苏通长江大桥、港珠澳大桥：由梁、塔、斜拉索组成。
二、桥梁的受力
1.桥梁的受力原理
桥梁能够承受一定大小的力的作用，它能通过形变来抵抗力的作用。根据不同的桥梁结构，选用相应的材料，来承受大小是不同的力。以确定桥梁的稳定性、可靠性。
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。桥梁的类型和荷载的不同是进行桥梁受力分析重要依据。
2.不同桥梁的受力
（1）梁式桥 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，如图5.2-8所示。
【思考与讨论】在图中画出主梁产生向上的弹力示意图。
F
（2）拱桥
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。桥的拱部把受到荷载的重力传递至拱形结构的两端，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相互作用力，即竖直向上的支持力和水平方向的力。
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。桥的拱部把受到荷载的重力传递至拱形结构的两端，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相互作用力，即竖直向上的支持力和水平方向的力。
【实践活动】
1.利用一块木板、绳子、书建造一座悬索桥。
2.把两张椅子背对背地放置，在椅子的靠背上拉两根绳子，两端让同学用手
拉住。
3.接着在两根长绳之间系上三段绳子，然后在上面放上一块木板。
4.请同学紧紧拉住绳子的两端，然后往木板上加书，看看究竟能够堆多少本
书
5.想一想：为什么绳子的两端必须请同学拉紧
绳子的两端必须请同学拉紧，是因为张力是悬索桥能够承受荷载的关键。张力不足会导致桥面下垂，无法承受重物，甚至可能导致结构失效。
（3）悬索桥
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。
（4）斜拉桥
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。
【思考与讨论】
1.斜拉桥的索塔一般建造得很高，索塔建得高有什么好处 索塔是不是建得越
高越好
斜拉桥的索塔建得高有助于提高桥梁的跨度能力、稳定性及斜拉索的优化布置，同时也能增强视觉效果。索塔高度并不是建得越高越好，需要在多个因素之间进行权衡与优化，以确保桥的经济性、施工可行性以及环境适应性。
2.试说说各类桥的优势。
梁式桥是最简单、最常见的一种桥型。设计简单，受力明确；施工技术成熟，方法多样；经济性好，造价相对较低；对地基要求较低。
拱桥是人类历史上最古老、最经典且至今仍在广泛使用的桥型之一。它的优势主要体现在结构力学、美学、经济性和耐久性等多个方面。
悬索桥具有无与伦比的跨越能力，这是悬索桥最突出、最根本的优势。受力合理，材料用量省；造型优美，气势恢宏；施工相对可行；对地基变形适应性较好；具有良好的抗震性能。
斜拉桥可以看作是悬索桥和梁桥的巧妙结合与演变，它吸收了两者的优点，并在一个非常受欢迎的跨度范围内形成了自己独特的优势。
【课堂小结】
1.说说桥梁由哪几个部分组成？根据桥梁的结构与受力特点，桥梁分为哪几类？
2说说各类桥梁的主要结构特点，如何识别常见的各类桥梁？
3.根据各类桥梁的受力情况，说说各类桥梁的优势。
【随堂巩固】
【例1】下面桥梁类型是梁式桥的是( )
【答案】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。
A B C D
【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)。
（2）这种桥能承受更大压力的秘密是 。
A. 用料多 B.选择了特别的材料 C.能分散压力，抵住外推力
【答案】（1）B（2）C
【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。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。
【例3】三名同学分别用一张16开的白纸和两个相距10cm的桥墩搭一座纸桥。能在纸桥上放棋子最多的是（ ）
【答案】B
【解析】在这三种形状的桥面中，“W”形纸桥承受力最大，因为把形状变成“W”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。
【板书设计】
第2节 桥梁的结构与制作（第1课时）
——桥梁的结构与受力
悬索桥
斜拉桥
受力
梁式桥
拱桥
桥梁
类型
组成
【课后作业】
1.完成作业本上相应内容
2.调查自己生活的区域内各类桥梁，了解桥梁的类型与受力情况。
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第2节 桥梁的结构与制作（第1课时）教学设计
——桥梁的结构与受力
【核心概念】技术、工程与社会
【内容要求】
学习内容：
1.技术与工程创造了人造物，工程的核心是建造；
2.技术与工程改变了人们的生产与生活。
内容要求：
1.认识现代技术与工程的系统性与复杂性；
2.知道跨学科（科学、技术、工程、数学等）解决实际问题的方法，并尝试解决实际问题；
3.列举科学原理转化为实用技术的案例。
【教学目标】
1.认识桥梁的组成；会根据桥梁的结构与受力特点，将桥梁进行分类。
2.认识各类桥梁的主要结构特点，能识别常见的各类桥梁。
3.认识各类桥梁的受力情况，知道各类桥梁的功能优势。
4.能通过分析桥梁实例，培养结构决定功能的科学思维。
【教学思路】
认识桥梁是一类常见的建筑。在学习桥梁的结构组成的基础上，根据桥梁的结构与受力特点，对比分析梁式桥、拱桥、悬索桥与斜拉桥的主要结构特点、受力情况、功能优势等。理解桥梁的结构决定其功能。通过举例分析常见的各类桥梁，达到学以致用的目的。
【教学过程】
一、创设情景，引入任务
【引入】观看港珠澳大桥视频。
连接香港、珠海、澳门的港珠澳大桥，是至今为止世界上最长的跨海大桥，极大地缩短了三地之间的距离。那么,桥梁有什么特征 为什么桥梁不仅能够支撑起自身的重量，而且还能够承载来来往往的车辆
二、围绕任务，素养内化
（一）桥梁的结构及其分类
我们见到过许多桥梁，想想这些桥梁的结构有什么异同点？
1.桥梁的结构组成
视频：桥梁的结构组成
常见的桥梁一般由主梁、桥墩、桥台、基座等组成（如图所示）。
主梁直接承受自身重力以及车辆等重力，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。
【讨论活动】桥梁除了图示中的组成部分之外，还有哪些呢？
附属设施如栏杆（保障安全）、桥面铺装（提供行车表面）、伸缩缝（适应桥梁变形）、排水系统（排除桥面雨水）等
2.桥梁的分类
视频：桥梁的分类
按照结构和受力特点，桥梁可分为梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥，还有组合桥等。
阅读教材相关内容，对比分析各类桥梁。
（1）梁式桥
①主要结构特点：梁式桥是指采用梁或桁架梁作为主要承重结构的桥梁。
②类型：
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。如下图为鄂尔多斯一座全国在建单联最长的梁式桥。
如图5.2-3所示，由许多杆件在其端点处相互连接起来，成为三角形的结构，这种构件称为“桁架”。桁架桥是指用桁架梁作主要承重结构的桥梁，它实际上是一种加固了的梁式桥。我国自行设计和建造的第一座铁路、公路两用双层桥——钱塘江大桥，它是典型的框架结构桁（heng第二声）架梁桥。
（2）拱桥
①主要结构特点：拱桥是用拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构的桥。
拱圈，简称主拱，是建筑物中的弧圈形部分，是主要的承重构件，通过它把荷载传递给墎台和基础。使用的材料有圬工，钢筋混凝土和钢材等。
拱肋是拱桥主拱圈的骨架。拱肋在安砌拱波的过程中，它承受本身自重，横向联系构件，拱波及相应施工荷载。
②著名的代表作：举世闻名的赵州桥，是我国古代石拱桥的杰出代表，建于595～605年，为单孔敞肩石拱桥，跨度37.37m。赵州桥在桥梁的两端各设置两个小拱(敞肩拱),减轻了桥自身所受的重力，提升了泄洪能力。拱桥造型优美，是我国古代常见的桥梁类型，建于明朝的杭州运河上的拱宸桥也属于石拱桥。
（3）悬索桥
①主要结构特点：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。
②著名的代表作：2016年建成通车的、主跨为900m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。
（4）斜拉桥
①主要结构特点：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、拉索和主梁体组成。
②著名的代表作：2016年建成通车的、主跨为720m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。
【思考与讨论】
1.你走过或看过哪些桥梁？请列举梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥各一座，写出桥梁的名称和结构特点。
【答案】梁式桥﹣赵州桥：主要承重结构是梁（板）；
拱桥﹣卢沟桥：主要承重结构是拱圈或拱肋；
悬索桥﹣江阴长江大桥：主要承重结构是悬索，由主缆、塔架、吊杆、加劲梁等组成；
斜拉桥﹣苏通长江大桥：由梁、塔、斜拉索组成。
2.港珠澳大桥属于哪类桥梁？
斜拉桥。
（二）桥梁的受力
1.桥梁的受力原理
桥梁能够承受一定大小的力的作用，它能通过形变来抵抗力的作用。根据不同的桥梁结构，选用相应的材料，来承受大小是不同的力。以确定桥梁的稳定性、可靠性。
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。桥梁的类型和荷载的不同是进行桥梁受力分析重要依据。
2.不同桥梁的受力
（1）梁式桥 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，如图5.2-8所示。
【思考与讨论】在图中画出主梁产生向上的弹力示意图。
（2）拱桥
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。桥的拱部把受到荷载的重力传递至拱形结构的两端，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相互作用力，即竖直向上的支持力和水平方向的力。
【实践活动】
1.利用一块木板、绳子、书建造一座悬索桥。
2.把两张椅子背对背地放置，在椅子的靠背上拉两根绳子，两端让同学用手拉住。
3.接着在两根长绳之间系上三段绳子，然后在上面放上一块木板。
4.请同学紧紧拉住绳子的两端，然后往木板上加书，看看究竟能够堆多少本书
5.想一想：为什么绳子的两端必须请同学拉紧
绳子的两端必须请同学拉紧，是因为张力是悬索桥能够承受荷载的关键。张力不足会导致桥面下垂，无法承受重物，甚至可能导致结构失效。
（3）悬索桥
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。
（4）斜拉桥
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。
【思考与讨论】
1.斜拉桥的索塔一般建造得很高，索塔建得高有什么好处 索塔是不是建得越高越好
斜拉桥的索塔建得高有助于提高桥梁的跨度能力、稳定性及斜拉索的优化布置，同时也能增强视觉效果。索塔高度并不是建得越高越好，需要在多个因素之间进行权衡与优化，以确保桥的经济性、施工可行性以及环境适应性。
2.试说说各类桥的优势。
梁式桥是最简单、最常见的一种桥型。设计简单，受力明确；施工技术成熟，方法多样；经济性好，造价相对较低；对地基要求较低。
拱桥是人类历史上最古老、最经典且至今仍在广泛使用的桥型之一。它的优势主要体现在结构力学、美学、经济性和耐久性等多个方面。
悬索桥具有无与伦比的跨越能力，这是悬索桥最突出、最根本的优势。受力合理，材料用量省；造型优美，气势恢宏；施工相对可行；对地基变形适应性较好；具有良好的抗震性能。
斜拉桥可以看作是悬索桥和梁桥的巧妙结合与演变，它吸收了两者的优点，并在一个非常受欢迎的跨度范围内形成了自己独特的优势。
三、归纳总结，应用迁移
（一）课堂小结
1.说说桥梁由哪几个部分组成？根据桥梁的结构与受力特点，桥梁分为哪几类？
2说说各类桥梁的主要结构特点，如何识别常见的各类桥梁？
3.根据各类桥梁的受力情况，说说各类桥梁的优势。
（二）随堂例题
【例1】下面桥梁类型是梁式桥的是( )
A B C D
【答案】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。
【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)。
（2）这种桥能承受更大压力的秘密是 。
A. 用料多 B.选择了特别的材料 C.能分散压力，抵住外推力
【答案】（1）B（2）C
【解析】(1)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)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。
【例3】三名同学分别用一张16开的白纸和两个相距10cm的桥墩搭一座纸桥。能在纸桥上放棋子最多的是（ ）
【答案】B
【解析】在这三种形状的桥面中，“W”形纸桥承受力最大，因为把形状变成“W”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。
【板书设计】
第2节 桥梁的结构与制作（第1课时）
——桥梁的结构与受力
【课后作业】
1.完成作业本上相应内容
2.调查自己生活的区域内各类桥梁，了解桥梁的类型与受力情况。
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