资源简介 浙教版科学八上 5.2 桥梁的结构与制作 同步练习1.近几十年来,我国的基础建设一骑绝尘,被人们乐称为“基建狂魔”,桥梁的建造是一个国家和地区基础建设的重要内容之一。学习了“桥梁的结构与制作”后,你认为下列说法中,正确的是( )A.桥梁有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等,其分类依据主要是桥梁外观形状B.桥梁的荷载只包括桥梁承载的车辆与行人的重量C.桥的主梁在荷载作用下,上、下两侧均发生拉伸形变D.桁架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中,对桁架的稳定性起决定作用的是斜杆2.如图所示为常见的梁式桥结构示意图。下列有关梁式桥结构的认识,错误的是( )A.梁式桥一般都由主梁、桥墩、桥台、基座等组成B.采用桁架梁作为主要承重结构的桁架桥不属于梁式桥C.桥墩和桥台都能够把主梁产生的向下的力传给下面的基座D.结构简单的梁式桥,可把主梁直接架在两端的桥台上3.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.如桁架、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4.如图所示,按照桥梁的结构和受力特点,请在下面的横线上写出这几种桥梁的类别名称。 5.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洨河上,始建于隋代(公元595年一605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: 6.斜拉桥的荷载通过缆索传至索塔,再通过索塔传至桥的基座。如图所示,从左到右四根缆索,对主梁的支承效果索塔最好的是( )A.第1根 B.第2根 C.第3根 D.第4根7.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8.小陈在“桥梁模型的制作与探究”的工程实践活动中,选用了如图所示的模型材料,这些材料最适合制作的桥梁模型是( )A.斜拉桥模型 B.拱桥模型 C.桁架桥模型 D.悬索桥模型9.如图所示为悬索桥的主要结构示意图。请回答下列问题:(1)悬索桥结构图中,序号③的名称是 ,是悬索桥的主要承重结构。(2)桥的主梁是图中的序号 ,通过吊杆或吊索,即图中的序号 将桥的结构③和④连接起来。(3)悬索桥的结构②承载着结构③产生的向下的力,结构②的名称是 。10.如图所示为杭州的西兴大桥,又称钱江三桥,是连接杭州老城区与滨江、萧山两区及萧山国际机场的重要通道之一,是一座跨钱塘江的斜拉桥。斜拉桥的索塔一般都建造得很高,多根缆索的一端固定在索塔上,每根缆索的另一端拉着桥的主梁。(1)与悬索桥相比,斜拉桥的突出优点是 (2)斜拉桥的索塔一般都建造得很高的好处是 (3)索塔的高度并不是无限增加的,因为其高度受到诸多因素影响,请写出索塔建造高度的影响因素: (写出两方面因素即可)。11.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12.随着桥梁建造技术的不断进步,各种组合桥不断出现。下列著名桥梁都属于组合桥,其中属于桁架拱桥的是( )A.邯郸支漳河大桥B.温哥华亚历克斯· 弗雷泽大桥C.杭州之江大桥 (钱江七桥)D.贵阳乌梅河特大桥13.在“桥梁模型的制作与探究”工程实践中,制作桥梁模型后需要依据标准对桥梁模型的长度、宽度、高度、自重、承重力等参数进行测量和评价。请写出承重力测试的方法并设计一份实验记录表。答案解析部分1.【答案】D【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)桥梁的分类依据是结构受力特点,梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等是根据其受力结构形式来划分的,而非外观形状。(2)桁架结构的稳定性:桁架中的斜杆通过形成三角形结构来增强稳定性,对桁架的稳定性起决定作用;横杆和竖杆主要起传递力的作用,稳定性贡献不如斜杆。另外,桥梁荷载包括自身重量、车辆行人重量、风荷载、地震荷载等;主梁受荷载时上侧压缩、下侧拉伸。【解答】A、桥梁分类依据是结构受力特点,不是外观形状,故该选项错误。B、桥梁荷载包括自身重量、车辆行人重量、风荷载等多种,并非只包括车辆与行人重量,故该选项错误。C、主梁受荷载时上侧压缩、下侧拉伸,不是上下均拉伸,故该选项错误。D、桁架中斜杆形成三角形结构,对稳定性起决定作用,故该选项正确。故答案为:D。2.【答案】B【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】梁式桥是一种常见的桥梁结构形式。梁式桥的基本组成部分包括主梁、桥墩、桥台和基座等。主梁是承受车辆等荷载的主要构件,桥墩和桥台用于支撑主梁,并将主梁上的力传递给基座。【解答】A、梁式桥一般都由主梁、桥墩、桥台、基座等组成,这是梁式桥的基本构造,A正确。B、桁架桥是以桁架梁作为主要承重结构的桥梁,它属于梁式桥的一种,B错误。C、桥墩和桥台在桥梁结构中起到支撑主梁的作用,能够把主梁产生的向下的力传给下面的基座,C正确。D、对于结构简单的梁式桥,可把主梁直接架在两端的桥台上,这种形式较为常见,D正确。故答案为:B。3.【答案】A【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁的受力【解析】【分析】桥梁的承重力涉及到多个方面的因素。材料的强度决定了其在受力时抵抗破坏的能力;力学结构类型影响着荷载的传递和分布方式;桥墩与地基是桥梁的基础,其承载能力关系到整个桥梁的稳定性;工艺精度和施工质量也会对桥梁的实际承载性能产生影响。【解答】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。故答案为:A。4.【答案】梁式桥;斜拉桥;拱桥;悬索桥【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)梁式桥的结构和受力特点:梁式桥是以梁为主要承重结构,通过梁的弯曲来承受荷载,荷载由梁传递到桥墩。(2)斜拉桥的结构和受力特点:斜拉桥由主梁、斜拉索和桥塔组成,斜拉索一端连接桥塔,一端连接主梁,通过斜拉索的拉力来分担主梁的荷载。(3)拱桥的结构和受力特点:拱桥的主要承重结构是拱圈,荷载通过拱圈传递,拱圈受压,能将荷载向两侧的桥台传递。(4)悬索桥的结构和受力特点:悬索桥以悬索为主要承重结构,悬索两端固定在桥塔上,通过吊索将主梁悬挂在悬索上,荷载由悬索传递到桥塔和锚碇。【解答】1其结构特点是桥跨结构主要承受弯矩,符合梁桥的特征,所以此处应填梁式桥。2结合了梁桥和悬索桥的特点,是斜拉桥,斜拉桥由梁、塔、索三种基本构件组成,所以此处应填斜拉桥。3桥身呈拱形,主要承受压力,这是拱桥的典型特征,所以此处应填拱桥。4有高耸的塔架和悬挂的钢索,以悬索作为主要承重结构,属于悬索桥,所以此处应填悬索桥。5.【答案】(1)拱圈或拱肋;石料(2)桥梁的两端各设置两个小拱;减轻桥自身所受重力、提升泄洪能力(3)临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等(合理即可)【知识点】建筑结构及其分类;桥梁的组成与分类;结构受力与形变【解析】【分析】(1)拱桥的承重结构特点:拱桥以拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构,荷载通过拱结构传递。赵州桥的建造材料是石料,利用石料的抗压性能来承受荷载。(2)赵州桥 “敞肩拱” 的结构与作用:“敞肩拱” 指桥梁的两端各设置两个小拱。其意义在于减轻桥自身所受重力,同时提升泄洪能力,在洪水来临时能让水流更顺畅通过,减少洪水对桥的冲击。(3)浙江省境内的石拱桥实例:浙江省有众多石拱桥,如临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等,这些石拱桥体现了当地的建筑技术和文化。【解答】(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。6.【答案】A【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作【解析】【分析】斜拉桥缆索的受力特点:斜拉桥中,缆索与索塔的夹角越大,缆索对主梁的支承效果越好,因为夹角大时,缆索能更有效地将主梁的荷载传递到索塔,从而增强支承能力。【解答】A、第 1 根缆索与索塔的夹角最大,能更有效地将主梁荷载传递到索塔,支承效果最好,故该选项正确。B、第 2 根缆索与索塔的夹角小于第 1 根,支承效果不如第 1 根,故该选项错误。C、第 3 根缆索与索塔的夹角小于第 1 根,支承效果不如第 1 根,故该选项错误。D、第 4 根缆索与索塔的夹角最小,支承效果最差,故该选项错误。故答案为:A。7.【答案】D【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)悬索桥的承重结构特点: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,缆索主要受拉力,塔架主要受压力。(2)悬索桥的性能特点:悬索桥用料省、自重轻,在各种体系桥梁中跨越能力最大,且可以在比较深的或比较急的水流上建造,因为其对基础的要求相对灵活。【解答】A、悬索桥确实是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁,A正确。B、悬索桥中的缆索承受拉力,即张力;塔架主要承受缆索传递下来的压力,B正确。C、悬索桥具有用料省、自重轻的特点,并且在各种体系桥梁中的跨越能力最大,C正确。D、悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造,因为它的桥墩相对较少,对水流的影响较小,D错误。故答案为:D。8.【答案】C【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作【解析】【分析】(1)桁架桥的结构特点:桁架桥由直杆、斜杆通过各种接口连接组成,形成三角形结构以增强稳定性,主要构件为直杆、斜杆和连接接口。(2)斜拉桥、拱桥、悬索桥的结构特点:斜拉桥需要斜拉索、桥塔等构件;拱桥以拱圈为主要承重结构;悬索桥以缆索、吊索为主要承重构件,与题目中的材料类型不符。【解答】A、斜拉桥模型需要斜拉索等构件,题目中的材料没有相关索类构件,故该选项错误。B、拱桥模型以拱圈为主要结构,题目中的材料以直杆、斜杆和接口为主,不适合制作拱桥模型,故该选项错误。C、桁架桥由直杆、斜杆通过接口连接成三角形结构,题目中的盖板、直杆 A、斜杆 B 和各种接口正好符合桁架桥的制作需求,故该选项正确。D、悬索桥模型需要缆索等构件,题目中的材料没有缆索,故该选项错误。故答案为:C。9.【答案】(1)缆索(2)④;⑥(3)塔架【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作【解析】【分析】(1)悬索桥的主要承重结构:悬索桥的缆索是主要承重结构,承受拉力,将荷载传递到塔架和锚碇。(2)悬索桥的构件连接:主梁是桥的主要承载结构,通过吊杆(吊索)将缆索和主梁连接起来,实现荷载的传递。【解答】(1)序号③是悬索桥的缆索,是主要承重结构,承受拉力。(2)序号④是主梁,序号⑥是吊杆(吊索),用于连接缆索(③)和主梁(④)。(3)序号②是塔架,承载缆索(③)产生的向下的力,将力传递到基础。10.【答案】(1)在荷载作用下的结构形变小,抗风能力强(2)可以为缆索提供更大的拉力(3)①过高的索塔会增加建设成本;②过高的索塔增加了施工的难度和风险;③过高的索塔会增加受到的风荷载,可能影响桥梁的稳定性和安全性; ④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作;桥梁的受力【解析】【分析】(1)斜拉桥与悬索桥的性能差异:斜拉桥在荷载作用下结构形变小,抗风能力强,这是其相比悬索桥的突出优点,因为斜拉桥的缆索分布更密集,对主梁的约束更强。(2)斜拉桥索塔高度的力学作用:索塔造得很高,能增大缆索与索塔的夹角,从而为缆索提供更大的拉力,更有效地分担主梁的荷载,提升桥梁的承载性能。(3)索塔高度的影响因素:索塔高度受建设成本、施工难度与风险、风荷载对桥梁稳定性的影响、与周围环境的协调性和美观性等因素制约。过高的索塔会增加建设成本,提升施工难度和风险,加大风荷载影响桥梁稳定性,还需考虑与周边环境的协调美观。【解答】(1)斜拉桥的拉索直接连接索塔与主梁,对主梁的支撑更直接,整体结构刚度大于悬索桥(悬索桥主缆柔性大,变形相对明显),因此斜拉桥抗风稳定性更优,主梁变形更小;(2)索塔越高,拉索与水平面的倾斜角越大;根据力的分解,拉索拉力可分解为竖直分力(承担主梁竖向荷载)和水平分力(对主梁的水平作用);倾斜角越大,竖直分力占比越大、水平分力越小,从而降低拉索的张力需求或减小对主梁的水平作用,优化结构受力;(3)①过高的索塔会增加建设成本;②过高的索塔增加了施工的难度和风险;③过高的索塔会增加受到的风荷载,可能影响桥梁的稳定性和安全性;④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)11.【答案】C【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)梁桥、拱桥的跨度限制:梁桥以梁为主要承重结构,跨度受梁的抗弯能力制约,一般跨度较小;拱桥以拱圈为主要承重结构,跨度受拱圈材料和结构形式限制,跨度不如悬索桥大。(2)悬索桥、斜拉桥的跨度特点:悬索桥以缆索为主要承重结构,缆索受拉,能有效分散荷载,在各类桥梁中跨越能力最大;斜拉桥跨度较大,但相比悬索桥仍有差距。【解答】A、梁桥跨度受梁的抗弯能力限制,不适合大跨度,故该选项错误。B、拱桥跨度受拱圈限制,不适合大跨度,故该选项错误。C、悬索桥以缆索为主要承重结构,跨越能力在各种桥梁中最大,最适合建造大跨度桥,故该选项正确。D、斜拉桥跨度较大,但不如悬索桥的跨越能力,故该选项错误。故答案为:C。12.【答案】D【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)桁架拱桥的结构特点:桁架拱桥结合了桁架结构和拱桥结构的特点,以桁架拱为主要承重结构,具有较强的承载能力和稳定性。(2)其他桥梁类型的结构特点:斜拉桥以斜拉索、桥塔和主梁为主要结构;悬索桥以缆索、吊索为主要承重结构;组合拱桥(非桁架拱)结构形式与桁架拱桥有明显差异。【解答】A、邯郸支漳河大桥属于斜拉桥,不是桁架拱桥,故该选项错误。B、温哥华亚历克斯 弗雷泽大桥属于悬索桥,不是桁架拱桥,故该选项错误。C、杭州之江大桥(钱江七桥)属于组合拱桥,但不是桁架拱桥,故该选项错误。D、贵阳乌梅河特大桥属于桁架拱桥,其结构结合了桁架和拱的特点,故该选项正确。故答案为:D。13.【答案】①承重力测试的主要步骤:逐级增加砝码,观察桥梁的变形情况,直至桥梁被破坏,记录砝码的质量及桥梁被破坏的情况。②实验记录表:实验次序 荷载/N 最大挠度/mm 破坏位置1 2 3 【知识点】桥梁模型的制作;桥梁的受力【解析】【分析】(1)桥梁承重力测试的原理:通过逐级增加荷载(如砝码),观察桥梁模型的变形和破坏情况,以此确定其承重力,这基于结构力学中荷载与变形、破坏的关系。(2)实验记录的必要性:通过记录荷载大小、桥梁变形(最大挠度)和破坏位置,可系统分析桥梁模型的承重性能,为结构优化提供依据。【解答】(1)承重力测试方法:将桥梁模型按设计要求架设,在其承载区域逐级增加砝码(或其他重物),每增加一级荷载,观察并记录桥梁的变形(如最大挠度),持续增加直至桥梁模型破坏,记录此时的砝码总质量(换算为荷载)及破坏位置。(2)实验记录表设计:实验次序 荷载/N 最大挠度/mm 破坏位置1 2 3 1 / 1浙教版科学八上 5.2 桥梁的结构与制作 同步练习1.近几十年来,我国的基础建设一骑绝尘,被人们乐称为“基建狂魔”,桥梁的建造是一个国家和地区基础建设的重要内容之一。学习了“桥梁的结构与制作”后,你认为下列说法中,正确的是( )A.桥梁有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等,其分类依据主要是桥梁外观形状B.桥梁的荷载只包括桥梁承载的车辆与行人的重量C.桥的主梁在荷载作用下,上、下两侧均发生拉伸形变D.桁架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中,对桁架的稳定性起决定作用的是斜杆【答案】D【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)桥梁的分类依据是结构受力特点,梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等是根据其受力结构形式来划分的,而非外观形状。(2)桁架结构的稳定性:桁架中的斜杆通过形成三角形结构来增强稳定性,对桁架的稳定性起决定作用;横杆和竖杆主要起传递力的作用,稳定性贡献不如斜杆。另外,桥梁荷载包括自身重量、车辆行人重量、风荷载、地震荷载等;主梁受荷载时上侧压缩、下侧拉伸。【解答】A、桥梁分类依据是结构受力特点,不是外观形状,故该选项错误。B、桥梁荷载包括自身重量、车辆行人重量、风荷载等多种,并非只包括车辆与行人重量,故该选项错误。C、主梁受荷载时上侧压缩、下侧拉伸,不是上下均拉伸,故该选项错误。D、桁架中斜杆形成三角形结构,对稳定性起决定作用,故该选项正确。故答案为:D。2.如图所示为常见的梁式桥结构示意图。下列有关梁式桥结构的认识,错误的是( )A.梁式桥一般都由主梁、桥墩、桥台、基座等组成B.采用桁架梁作为主要承重结构的桁架桥不属于梁式桥C.桥墩和桥台都能够把主梁产生的向下的力传给下面的基座D.结构简单的梁式桥,可把主梁直接架在两端的桥台上【答案】B【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】梁式桥是一种常见的桥梁结构形式。梁式桥的基本组成部分包括主梁、桥墩、桥台和基座等。主梁是承受车辆等荷载的主要构件,桥墩和桥台用于支撑主梁,并将主梁上的力传递给基座。【解答】A、梁式桥一般都由主梁、桥墩、桥台、基座等组成,这是梁式桥的基本构造,A正确。B、桁架桥是以桁架梁作为主要承重结构的桥梁,它属于梁式桥的一种,B错误。C、桥墩和桥台在桥梁结构中起到支撑主梁的作用,能够把主梁产生的向下的力传给下面的基座,C正确。D、对于结构简单的梁式桥,可把主梁直接架在两端的桥台上,这种形式较为常见,D正确。故答案为:B。3.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.如桁架、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【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁的受力【解析】【分析】桥梁的承重力涉及到多个方面的因素。材料的强度决定了其在受力时抵抗破坏的能力;力学结构类型影响着荷载的传递和分布方式;桥墩与地基是桥梁的基础,其承载能力关系到整个桥梁的稳定性;工艺精度和施工质量也会对桥梁的实际承载性能产生影响。【解答】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。故答案为:A。4.如图所示,按照桥梁的结构和受力特点,请在下面的横线上写出这几种桥梁的类别名称。 【答案】梁式桥;斜拉桥;拱桥;悬索桥【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)梁式桥的结构和受力特点:梁式桥是以梁为主要承重结构,通过梁的弯曲来承受荷载,荷载由梁传递到桥墩。(2)斜拉桥的结构和受力特点:斜拉桥由主梁、斜拉索和桥塔组成,斜拉索一端连接桥塔,一端连接主梁,通过斜拉索的拉力来分担主梁的荷载。(3)拱桥的结构和受力特点:拱桥的主要承重结构是拱圈,荷载通过拱圈传递,拱圈受压,能将荷载向两侧的桥台传递。(4)悬索桥的结构和受力特点:悬索桥以悬索为主要承重结构,悬索两端固定在桥塔上,通过吊索将主梁悬挂在悬索上,荷载由悬索传递到桥塔和锚碇。【解答】1其结构特点是桥跨结构主要承受弯矩,符合梁桥的特征,所以此处应填梁式桥。2结合了梁桥和悬索桥的特点,是斜拉桥,斜拉桥由梁、塔、索三种基本构件组成,所以此处应填斜拉桥。3桥身呈拱形,主要承受压力,这是拱桥的典型特征,所以此处应填拱桥。4有高耸的塔架和悬挂的钢索,以悬索作为主要承重结构,属于悬索桥,所以此处应填悬索桥。5.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洨河上,始建于隋代(公元595年一605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)拱圈或拱肋;石料(2)桥梁的两端各设置两个小拱;减轻桥自身所受重力、提升泄洪能力(3)临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等(合理即可)【知识点】建筑结构及其分类;桥梁的组成与分类;结构受力与形变【解析】【分析】(1)拱桥的承重结构特点:拱桥以拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构,荷载通过拱结构传递。赵州桥的建造材料是石料,利用石料的抗压性能来承受荷载。(2)赵州桥 “敞肩拱” 的结构与作用:“敞肩拱” 指桥梁的两端各设置两个小拱。其意义在于减轻桥自身所受重力,同时提升泄洪能力,在洪水来临时能让水流更顺畅通过,减少洪水对桥的冲击。(3)浙江省境内的石拱桥实例:浙江省有众多石拱桥,如临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等,这些石拱桥体现了当地的建筑技术和文化。【解答】(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。6.斜拉桥的荷载通过缆索传至索塔,再通过索塔传至桥的基座。如图所示,从左到右四根缆索,对主梁的支承效果索塔最好的是( )A.第1根 B.第2根 C.第3根 D.第4根【答案】A【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作【解析】【分析】斜拉桥缆索的受力特点:斜拉桥中,缆索与索塔的夹角越大,缆索对主梁的支承效果越好,因为夹角大时,缆索能更有效地将主梁的荷载传递到索塔,从而增强支承能力。【解答】A、第 1 根缆索与索塔的夹角最大,能更有效地将主梁荷载传递到索塔,支承效果最好,故该选项正确。B、第 2 根缆索与索塔的夹角小于第 1 根,支承效果不如第 1 根,故该选项错误。C、第 3 根缆索与索塔的夹角小于第 1 根,支承效果不如第 1 根,故该选项错误。D、第 4 根缆索与索塔的夹角最小,支承效果最差,故该选项错误。故答案为:A。7.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【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)悬索桥的承重结构特点: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,缆索主要受拉力,塔架主要受压力。(2)悬索桥的性能特点:悬索桥用料省、自重轻,在各种体系桥梁中跨越能力最大,且可以在比较深的或比较急的水流上建造,因为其对基础的要求相对灵活。【解答】A、悬索桥确实是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁,A正确。B、悬索桥中的缆索承受拉力,即张力;塔架主要承受缆索传递下来的压力,B正确。C、悬索桥具有用料省、自重轻的特点,并且在各种体系桥梁中的跨越能力最大,C正确。D、悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造,因为它的桥墩相对较少,对水流的影响较小,D错误。故答案为:D。8.小陈在“桥梁模型的制作与探究”的工程实践活动中,选用了如图所示的模型材料,这些材料最适合制作的桥梁模型是( )A.斜拉桥模型 B.拱桥模型 C.桁架桥模型 D.悬索桥模型【答案】C【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作【解析】【分析】(1)桁架桥的结构特点:桁架桥由直杆、斜杆通过各种接口连接组成,形成三角形结构以增强稳定性,主要构件为直杆、斜杆和连接接口。(2)斜拉桥、拱桥、悬索桥的结构特点:斜拉桥需要斜拉索、桥塔等构件;拱桥以拱圈为主要承重结构;悬索桥以缆索、吊索为主要承重构件,与题目中的材料类型不符。【解答】A、斜拉桥模型需要斜拉索等构件,题目中的材料没有相关索类构件,故该选项错误。B、拱桥模型以拱圈为主要结构,题目中的材料以直杆、斜杆和接口为主,不适合制作拱桥模型,故该选项错误。C、桁架桥由直杆、斜杆通过接口连接成三角形结构,题目中的盖板、直杆 A、斜杆 B 和各种接口正好符合桁架桥的制作需求,故该选项正确。D、悬索桥模型需要缆索等构件,题目中的材料没有缆索,故该选项错误。故答案为:C。9.如图所示为悬索桥的主要结构示意图。请回答下列问题:(1)悬索桥结构图中,序号③的名称是 ,是悬索桥的主要承重结构。(2)桥的主梁是图中的序号 ,通过吊杆或吊索,即图中的序号 将桥的结构③和④连接起来。(3)悬索桥的结构②承载着结构③产生的向下的力,结构②的名称是 。【答案】(1)缆索(2)④;⑥(3)塔架【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作【解析】【分析】(1)悬索桥的主要承重结构:悬索桥的缆索是主要承重结构,承受拉力,将荷载传递到塔架和锚碇。(2)悬索桥的构件连接:主梁是桥的主要承载结构,通过吊杆(吊索)将缆索和主梁连接起来,实现荷载的传递。【解答】(1)序号③是悬索桥的缆索,是主要承重结构,承受拉力。(2)序号④是主梁,序号⑥是吊杆(吊索),用于连接缆索(③)和主梁(④)。(3)序号②是塔架,承载缆索(③)产生的向下的力,将力传递到基础。10.如图所示为杭州的西兴大桥,又称钱江三桥,是连接杭州老城区与滨江、萧山两区及萧山国际机场的重要通道之一,是一座跨钱塘江的斜拉桥。斜拉桥的索塔一般都建造得很高,多根缆索的一端固定在索塔上,每根缆索的另一端拉着桥的主梁。(1)与悬索桥相比,斜拉桥的突出优点是 (2)斜拉桥的索塔一般都建造得很高的好处是 (3)索塔的高度并不是无限增加的,因为其高度受到诸多因素影响,请写出索塔建造高度的影响因素: (写出两方面因素即可)。【答案】(1)在荷载作用下的结构形变小,抗风能力强(2)可以为缆索提供更大的拉力(3)①过高的索塔会增加建设成本;②过高的索塔增加了施工的难度和风险;③过高的索塔会增加受到的风荷载,可能影响桥梁的稳定性和安全性; ④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)【知识点】桥梁的组成与分类;桥梁模型的制作;桥梁的受力【解析】【分析】(1)斜拉桥与悬索桥的性能差异:斜拉桥在荷载作用下结构形变小,抗风能力强,这是其相比悬索桥的突出优点,因为斜拉桥的缆索分布更密集,对主梁的约束更强。(2)斜拉桥索塔高度的力学作用:索塔造得很高,能增大缆索与索塔的夹角,从而为缆索提供更大的拉力,更有效地分担主梁的荷载,提升桥梁的承载性能。(3)索塔高度的影响因素:索塔高度受建设成本、施工难度与风险、风荷载对桥梁稳定性的影响、与周围环境的协调性和美观性等因素制约。过高的索塔会增加建设成本,提升施工难度和风险,加大风荷载影响桥梁稳定性,还需考虑与周边环境的协调美观。【解答】(1)斜拉桥的拉索直接连接索塔与主梁,对主梁的支撑更直接,整体结构刚度大于悬索桥(悬索桥主缆柔性大,变形相对明显),因此斜拉桥抗风稳定性更优,主梁变形更小;(2)索塔越高,拉索与水平面的倾斜角越大;根据力的分解,拉索拉力可分解为竖直分力(承担主梁竖向荷载)和水平分力(对主梁的水平作用);倾斜角越大,竖直分力占比越大、水平分力越小,从而降低拉索的张力需求或减小对主梁的水平作用,优化结构受力;(3)①过高的索塔会增加建设成本;②过高的索塔增加了施工的难度和风险;③过高的索塔会增加受到的风荷载,可能影响桥梁的稳定性和安全性;④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)11.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【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)梁桥、拱桥的跨度限制:梁桥以梁为主要承重结构,跨度受梁的抗弯能力制约,一般跨度较小;拱桥以拱圈为主要承重结构,跨度受拱圈材料和结构形式限制,跨度不如悬索桥大。(2)悬索桥、斜拉桥的跨度特点:悬索桥以缆索为主要承重结构,缆索受拉,能有效分散荷载,在各类桥梁中跨越能力最大;斜拉桥跨度较大,但相比悬索桥仍有差距。【解答】A、梁桥跨度受梁的抗弯能力限制,不适合大跨度,故该选项错误。B、拱桥跨度受拱圈限制,不适合大跨度,故该选项错误。C、悬索桥以缆索为主要承重结构,跨越能力在各种桥梁中最大,最适合建造大跨度桥,故该选项正确。D、斜拉桥跨度较大,但不如悬索桥的跨越能力,故该选项错误。故答案为:C。12.随着桥梁建造技术的不断进步,各种组合桥不断出现。下列著名桥梁都属于组合桥,其中属于桁架拱桥的是( )A.邯郸支漳河大桥B.温哥华亚历克斯· 弗雷泽大桥C.杭州之江大桥 (钱江七桥)D.贵阳乌梅河特大桥【答案】D【知识点】桥梁的组成与分类【解析】【分析】(1)桁架拱桥的结构特点:桁架拱桥结合了桁架结构和拱桥结构的特点,以桁架拱为主要承重结构,具有较强的承载能力和稳定性。(2)其他桥梁类型的结构特点:斜拉桥以斜拉索、桥塔和主梁为主要结构;悬索桥以缆索、吊索为主要承重结构;组合拱桥(非桁架拱)结构形式与桁架拱桥有明显差异。【解答】A、邯郸支漳河大桥属于斜拉桥,不是桁架拱桥,故该选项错误。B、温哥华亚历克斯 弗雷泽大桥属于悬索桥,不是桁架拱桥,故该选项错误。C、杭州之江大桥(钱江七桥)属于组合拱桥,但不是桁架拱桥,故该选项错误。D、贵阳乌梅河特大桥属于桁架拱桥,其结构结合了桁架和拱的特点,故该选项正确。故答案为:D。13.在“桥梁模型的制作与探究”工程实践中,制作桥梁模型后需要依据标准对桥梁模型的长度、宽度、高度、自重、承重力等参数进行测量和评价。请写出承重力测试的方法并设计一份实验记录表。【答案】①承重力测试的主要步骤:逐级增加砝码,观察桥梁的变形情况,直至桥梁被破坏,记录砝码的质量及桥梁被破坏的情况。②实验记录表:实验次序 荷载/N 最大挠度/mm 破坏位置1 2 3 【知识点】桥梁模型的制作;桥梁的受力【解析】【分析】(1)桥梁承重力测试的原理:通过逐级增加荷载(如砝码),观察桥梁模型的变形和破坏情况,以此确定其承重力,这基于结构力学中荷载与变形、破坏的关系。(2)实验记录的必要性:通过记录荷载大小、桥梁变形(最大挠度)和破坏位置,可系统分析桥梁模型的承重性能,为结构优化提供依据。【解答】(1)承重力测试方法:将桥梁模型按设计要求架设,在其承载区域逐级增加砝码(或其他重物),每增加一级荷载,观察并记录桥梁的变形(如最大挠度),持续增加直至桥梁模型破坏,记录此时的砝码总质量(换算为荷载)及破坏位置。(2)实验记录表设计:实验次序 荷载/N 最大挠度/mm 破坏位置1 2 3 1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 浙教版科学八上 5.2 桥梁的结构与制作 同步练习(学生版).docx 浙教版科学八上 5.2 桥梁的结构与制作 同步练习(教师版).docx