5.2 桥梁的结构与制作（1）课件-2025-2026学年科学八年级上册浙教版

桥梁的结构与制作（第一课时） 港珠澳大桥 港珠澳大桥的桥梁不仅承受着自重，还承载着来来往往的车辆，它是如何做到的？ 情境导入 一、桥梁的结构 读图：最简单的石板桥，说一说它由几部分组成？ 1.桥梁的结构：一般由主梁、桥墩、桥台等组成。 石板桥 桥梁结构模型 承受自重以及车辆等的重力 承受主梁向下的力并将力传到基座 桥台 主梁 河床 基座 桥墩 它是如何实现承重的？ 分组讨论：这些桥梁在外形结构上有哪些特点。 杭州钱塘江大桥 湖北四渡河大桥 河北赵州桥 北盘江第一桥 杭州拱宸桥 重庆的石板坡长江大桥 名桥欣赏 主梁直接架在桥台 采用拱圈承重 采用拱圈承重 主梁直接架在桥台 缆索斜着拉主梁 缆索竖直拉主梁 合作交流：根据桥梁的结构特点，对这些桥梁进行分类。 杭州钱塘江大桥 北盘江第一桥 湖北四渡河大桥 杭州拱宸桥 河北赵州桥 重庆的石板坡长江大桥 类型一 类型一 类型二 类型二 类型四 类型三 名桥欣赏 桥梁的类型 结构 受力 这样分类的目的：能精准匹配不同场景需求，确保 安全性和经济性。 拱桥 悬索桥 斜拉桥 梁式桥 北盘江第一桥 四渡河大桥 河北赵州桥 钱塘江大桥 重庆的石板坡长江大桥 2.桥梁的分类：梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等。 梁式桥 任务：利用所学力学知识画出主梁的受力示意图。 问题1：梁式桥有哪些优势和缺陷？ 二、桥梁的受力 优势：1.适用于中小跨度(20~50m) 2.结构简单，施工便捷。 3.造价低，维护方便。 缺陷：1.跨越能力弱。 2.大跨度时梁高增加，材料不经济。 3.石板桥自重大，抗弯抗裂能力弱。 F1 F2 G 主梁受力向下弯曲，桥墩或桥台承受竖直向下压力。 问题2：主梁自身重，抗弯抗裂能力弱，容易发生形变向下弯曲， 如何使桥梁更加稳固呢？ 钱塘江大桥 梁式桥 桁架结构 桁架由竖杆、斜杆和横杆组成的具有三角形形状的结构。其优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。 拱桥 基座对拱的作用力 基座对拱的作用力 任务：利用所学力学知识画出主梁的受力示意图。 问题1：拱桥有哪些优势和缺陷？ F F压 F压 F2 F1 F3 F4 拱圈以轴向受压为主，基座受到竖直向下压力和水平方向推力。 优势：1.跨度较大（跨度100~500米）。 2.造型美观，承载强。 3.减轻自重，提升泄洪能力。 缺陷：1.对地基要求高。 2.施工复杂。 3.大跨桥造价高。 问题2：拱桥对地基要求高，我们如何根据不同场景需求进行设计拱桥呢？ 拱桥 跨越山区、峡谷等地基坚实的地段 桥面在拱圈之上 城市景观桥，对净空和视野有要求的地段 桥面在拱圈中部 平原软土区，建筑高度受限的地段 桥面在拱圈之下 悬索桥 任务：利用所学力学知识画出主梁的受力示意图。 问题：悬索桥有哪些优势和缺陷？ 优势：1.跨越能力极强（跨度500~2000米）。 2.适合深水峡谷。 3.较受压结构而言更稳定。 缺陷：1.刚度低、易受风振动影响。 2.锚碇工程庞大，地质要求高。 3.施工周期长，维护成本高。 缆索 吊杆 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。 G F 巨大锚碇 巨大锚碇 斜拉桥 任务：利用所学力学知识画出主梁的受力示意图。 问题1：斜拉桥有哪些优势和缺陷？ 优势：1.跨度适中（300~1000 m左右）。 2.造型优美适应性强。 3.刚度较大，抗风性优于悬索桥。 缺陷：1.拉索易腐蚀，维护复杂。 2.设计与施工难度较高。 3.超长跨度时经济性下降。 荷载通过缆索传至索塔，再通过索塔传至桥的基座。 G F1 F2 F3 F4 问题2：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？ 索塔建得高的好处： 1.优化拉索受力效果。 2.扩大桥下净空。 3.适应大跨度需求。 4.改善桥面刚度。 索塔并非越高越好： 1.材料与成本限制。 2.稳定性风险。 3.拉索效果递减。 4.美学与环境协调。 斜拉与悬索协作 跨度与刚度共赢 铜陵长江三桥 课堂小结 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $