中小学教育资源及组卷应用平台 第2节 桥梁的结构与制作 考点一、桥梁的结构 1.桥梁组成部分及作用 (1)主梁:直接承受自身重力以及车辆等的重力。 (2)桥墩:承受主梁向下的力并将力传到基座。 (3)桥台:位于桥的两端起支撑作用的部分。 2.桥梁分类 按照结构和受力特点,可分为梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等。 (1)梁式桥 ①定义:采用梁或桁架梁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。 ②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”(如图所示)。 ③桁架桥:用桁架梁作为主要承重结构的桥梁,是一种加固了的梁式桥。 (2)拱桥 ①定义:用拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构的桥。 ②代表桥梁 赵州桥:我国古代石拱桥杰出代表,建于595~605年,为单孔敞肩石拱桥,跨度37.37m。在桥梁两端各设置两个小拱(敞肩拱),既减轻了桥身自重,又提升了泄洪能力。 拱宸桥:始建于明朝,位于京杭大运河上,也属于拱桥。 (3)悬索桥 ①结构: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代表桥梁:四渡河大桥,2016年建成通车,主跨达900m,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结构:将主梁用许多根拉索直接拉在桥塔上。由承受拉力的桥塔、拉索和主梁组成。 ②代表桥梁:北盘江大桥,2016年建成通车,主跨达720m,跨越云、贵两省交界的大峡谷,是全球最高的斜拉桥。 典例1:世界上任何事物都存在结构,不同材料构成的结构其强度各不相同。下列材料最适合用于建造桥梁的支撑结构的是( ) A.木材 B.塑料 C.钢材 D.玻璃 变式1:拱形结构作为一种传统桥梁结构现如今仍在持续使,以下关于拱形结构说法错误的是( ) A.拱形桥用压缩代替弯曲,改善受力状态,提高承载能力 B.与钢筋桥梁相比,拱形桥跨度更大,更坚固 C.与钢筋桥梁相比,拱形桥养护费用少,节省大量钢筋水泥 D.拱形桥把受到的压力分解成向下向外的分散力,提高承重 变式2:如图所示为一座桥梁的施工方案示意图。下列分析中,不正确的是( ) A.构件M和构件N应具备良好的抗压性能 B.各主要构件都应该具备足够大的横截面积 C.施工中擅自加长桥面可能对桥梁产生不利影响 D.设计中计算最大荷载时应考虑各种可能的受力情况 变式3: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.析架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中,对析架的稳定性起决定作用的是斜杆 考点二、桥梁的受力 1.荷载定义 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.平衡原理 桥梁在荷载作用下不倒塌,是因为存在一个向上的力来平衡荷载产生的作用。 3.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。 4.拱桥的受力 (1)荷载作用效果: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。 (2)力的传递:桥的拱部把受到的荷载传递至拱形结构的两端。 (3)基座受力情况:基座不仅受到竖直向下的压力,还受到水平方向的力。 (4)基座对拱形结构的反作用力:两侧基座会给拱形结构施加竖直向上的支持力和水平方向的力。 5.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 ... ...
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