初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）实践 调研桥梁建筑中的力平衡背景图ppt课件

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我国古代有不少载入史册的桥梁建筑，如有四大古桥之称的赵州桥、洛阳桥、广济桥和卢沟桥。近现代的桥梁建筑也硕果累累，如茅以升先生主持设计建造的我国第一座现代化大型桥梁——钱塘江大桥，还有现代举世闻名的港珠澳大桥等。
这些宏伟壮观的桥梁建筑中，力与平衡知识是如何应用的?下面让我们对我国桥梁建筑进行调查研究。
查阅并整理资料。1.了解我国著名桥梁的历史、人文背景及结构特点；2.了解我国不同地区桥梁建筑的结构特点，以及它们和力平衡的关联。
按照其力学结构，可分为：
洛阳桥坐落于泉州东郊的洛阳江上，始建于北宋，主要由“宋四家”之一的蔡襄主持修建，是中国现存最早的跨海梁式大石桥；在建桥技术上首创了“筏型基础”“种蛎固基”“浮运架梁”等先进技术。
洛阳桥属于梁式桥，即以梁作为主要承重结构，梁架在桥墩上。为使桥墩稳固，设计上首创“筏型基础”的新型桥基，即在江底沿着桥梁中线抛掷石块，并向两侧展开一定宽度，形成一条横跨江底的矮石堤，作为桥墩的基址。
赵州桥坐落在石家庄市赵县的洨河上，始建于隋朝，距今已有 1400 余年历史，是世界上现存年代最久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。
赵州桥属于拱式桥，全桥只有一个大拱，净跨 37.02 米，跨度大，弧形平；大拱由 28 道拱券组成，拱券纵向并列砌筑；大拱的两肩上，各有两个小拱，不但节约了石料减轻了桥身的重量，还可减轻洪水对桥身的冲击。
北盘江大桥连接云贵两省，主跨388 米，横跨号称“世界大裂缝”的花江大峡谷，桥高 565 米，是世界第一高架桥，车辆行驶其上，仿佛置身云端。
北盘江大桥属于斜拉桥，即将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的桥梁；大桥中间没有桥墩，靠224 根斜拉索就将整个桥面吊在了 500 多米的高空。
杨泗港长江大桥坐落于武汉境内长江水道之上，截至2024年底是世界上跨度最大的双层悬索桥，跨江 1700 米不设桥墩，体现我国现代高超的建桥水平，桥有上下两层，具有机动车道、非机动车道、人行观光道等，集过江交通与观光旅游于一体。
杨泗港长江大桥属于悬索桥，即依靠主缆和吊索支撑桥面的桥梁；该桥的主缆采用的钢缆，每根的直径达到1米，能够承受极大的拉力；桥面则采用轻量化的钢箱梁结构，可有效地减少桥梁的自重；桥面通过吊索与主缆相连，吊索均匀分布在整个桥面，将桥面的重量分散到主缆上。
调研你所在地区的桥梁建筑结构与特点。以你感兴趣的桥梁建筑为例，分析其受力及力平衡的情况，撰写调查报告。
武汉境内有众多桥梁，仅长江大桥已建成的就有 11座， 这些桥梁包括梁桥、斜拉桥、悬索桥等，其中最著名的是武汉长江大桥。
下面以武汉长江大桥为例，分析其受力与平衡情况。
武汉长江大桥属于梁式桥，主桥为三联连续梁，我们可以将其进一步简化为如图所示的简支梁，梁在桥墩的支持力F1、F2以及梁自重G、桥面上物体的压力F压的作用下处于静止状态，根据力的平衡条件可得F1 + F2 =G+F压。
梁在自身重力及物体压力作用下会发生弯曲，这要求梁具有较好的抗弯能力，武汉长江大桥采用钢桁架的设计，这种结构形式具有良好的承载能力和稳定性，能够承受较大的荷载和变形。
分享调查报告，交流并评价报告中所用证据及形成结论的合理性。 举办一个关于“桥梁建筑中的平衡之美”的展览。
查阅资料，了解世界知名桥梁建筑的历史、人文内涵及结构特点，了解物理学在建筑中的重要作用。