纸桥的设计与制作

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1、纸桥的设计与制作纸桥的设计与制作（生活动手做）在这个实验活动中，我们要1、采取分组的活动形式，培养学生的合作精神和有序的工作能力；通过成品展示、竞赛等活动，培养学生的既合作又竞争意识；2、在制作过程中，培养自己不畏艰难，不循旧规，敢于创新的精神。3、学习科技制作、理解桥的主要结构的作用，通过纸桥的设计与制作在探索中理解，材料的强度与它的几何形状有关。4、在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中要学会独立思考5、培养学生与他人合作共同研究的能力。6、通过对桥的造型设计，提高创作模型的技能、技巧及可观赏性。7、学习简单

2、的技术设计。◇活动内容纸桥的设计与制作◇背景材料1、知识背景：⑴压力与压强知道压力的概念，压力是指垂直压在物体表面上的力。理解压强的的概念，压强是物体单位面积受到的压力。固体的压强跟受力面积有关，截面积对压力有直接影响，截面积越大，压力越小⑵拱形桥：拱起了腰的纸条可以驮起一盒火柴，这说明，向上拱起的物体最能承受外来的压力，它的强度要比没有拱起时大。火柴盒压在纸拱桥上，给予纸拱的是一种静态外力，它和作用在装甲车上的子弹冲击力不同。纸拱桥这种抵抗静态外力的本领，就叫静强度。我们的祖先很早就发现了拱形物体的这种性质，并且

3、把它运用到建筑上去。各地发掘出的东汉古墓，多数有“拱”式结构，可见一千几百年前我国的筑拱技术已经相当普及了。现存的最古老的石拱桥是我国的赵州桥。赵州桥是隋朝石匠李春设计监造的，自公元616年建成，到现在已经有1300多年的历史了。这座石桥横跨在河北赵县城南洨河上，有着一个弧形的桥洞，犹如跨在河上的长虹。在漫长的岁月里，赵州桥经受了地震的摇撼，洪水的冲击，车马的压轧，仍然屹立在洨河上。（图一）赵州桥不但有个弧形的大拱，而且在桥肩还有4个小拱。当山洪暴发时，小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固的秘密正在拱上。我国科技人员和工

4、人继承并发展了拱桥建筑的传统，运用现代强度理论以及工程学，创造了双曲拱桥。双曲拱桥的外形同一般的空腹式拱桥好像没有什么区别。但是你如果走到桥下一看，就会发现它的肚皮是凹的，好像由几条自行车的挡泥板拼起来的，真是拱中有拱。这种桥的优点是造价低，载重负荷大，施工方便，节省材料。宏伟的南京长江大桥的公路引桥便是这种双曲拱桥。（图二）双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷，主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形，而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。自行车的挡泥板就是这种双曲拱形的。当它受力时，力使沿着两个拱的方向更均匀地传递；某一局

5、部受力过大时，双曲拱能迅速自行调整平衡，使整个双拱曲不会因局部受力过大而损坏。拱形结构除了能用于建造桥梁外，另一个重大的用处就是建造水坝。特别是双曲拱形坝，由于拱形顶所受的水压力能通过拱体均匀地传递给河岸，依靠坚固的两岸来维持的稳定，它与完全靠自身重量来维持平衡的重力坝相比，不仅可以减少体积，节约材料，而且还有一定的弹性，对地基的局部变形具有一定的适应能力，有较好的抗震性能。我们的脚上就长着“双曲拱桥”，它就是人的足弓正常的脚都可以区分出三个足弓：两个纵向的纵弓和一个横断面上的横弓。⑶桥的历史与发展现状：我国古代桥

6、梁多用木、石、藤、竹及至皮革之类的天然材料，锻铁出现以后有了简单的铁链桥。它们的强度都很低。木、藤、竹，皮革类易腐烂，能够保留至今的古代桥梁多为石桥。中国古代著名石桥有：1河北赵州安济桥、2北京泸沟桥、3泉州安平桥。1900-1949年,这一时期中国的桥梁建设几乎处于停滞状态，特别是由中国自行建设的桥梁工程更是寥寥无几。其中代表桥梁是1943年由我国老一辈桥梁工程专家茅以升老先生主持设计并建设的杭州钱塘江大桥。（图三）钱塘江大桥位于杭州闸口六和塔附近，是由我国工程师自行设计并监造的第一座双层式公、铁两用桥。全桥长1

7、453米，正桥长1072米，两岸引桥长381米。于1931年11月11日举行开工典礼，1935年通车。这座现代化的钢铁大桥为沟通南北交通作出了突出的贡献，同时也标志着中国使用钢铁建设桥梁进入了一个全新的阶段。同时期的国外桥梁已远远超过中国，钢铁技术达到高峰，出现了第一次悬索桥建设高潮。著名的桥梁有：1931年建成的纽约华盛顿桥、1937年建成的旧金山大桥、1932年建成的悉尼钢拱桥。1950年—1978年中，我国的桥梁建设经历了艰苦创业和曲折发展两个历史时期。武汉长江大桥（图四）与南京长江大桥先后建成通车。中国桥梁

8、建设的一大里程碑--南京长江大桥，位于江苏省南京市，正桥为公、铁层连续桁梁桥，长1576米。南京长江大桥是完全依靠自己的技术力量和国产材料建成的长江大桥，因此，它的建成标志着我国的建桥技术进入了一个独立自主的新水平、新阶段。同时期的外国桥梁出现了多元纷呈、各显其能的新趋势。斜拉桥成为主要桥型，日本和丹麦开始实施宏伟的跨海工程计划。1979-1999年，在这短