介绍桥的形状和结构

桥的形状和结构

“桥梁是一种自古有之， 最普遍而又最特殊 的建筑物。” -----茅以升 茅以升

如果我们在河的这一边，想要到河对岸去，你们有哪些办法呢？

古时候，最原始、最简 单的方法就是在河中间 垫几块石头

人们加以改进之后，做成了比较稳定的碇步 。

原始的桥

老

桥泸定桥

加尔德桥，桥上流着 从山上引下来的水， 法国古代的石拱桥 桥又跨过下面的河。 ——加尔德桥

像这样的石拱桥，石块几乎是它唯一材料， 看，人们把这些石块架到空中——造出石拱桥。 为什么这么架空之后，这当中的石块不会往下掉 呢？

拱桥的拱形外推力会使桥容易散架，不稳固，一 字形的底板及两个矮梯形消除了拱的外推力，使拱桥 更加稳固，在拱桥建造中非常重要。

这是我国最著名的石拱桥----赵州桥。 他建于606年，距今有1400多年，全长 37米左右，是我国单拱桥中结构和造型 堪称极致的石桥了。想一想它有哪些优 点？

桥面在拱上方:桥下空间高，便于船的通行

观察：这是现代拱桥，与古代的赵州桥 在结构上有什么不同？有什么优点？

有外推力

没有外推力

结构特点：拱在桥面的上方，桥面的重力通过钢索传递到桥拱上， 再由桥拱传递到拱足，拱足被桥面拉住，抵消了向外的张力。 优点：拱在桥面的上方，桥面低而平坦，与道路连接

纸桥承受能力与其桥面几何形状的关系

一．引言

实验通过对五种不同形状的纸作为桥面形成纸桥，测量他们承受外力的大小，发现#形承受力最大。设计出最佳结构桥梁，体验本课题组的创造力、团队协作能力。

二．关键词

承受、跨、形状、长度、压力 三．研究背景

从古老而雄伟的埃及金字塔到幽怨深邃的万里长城，再到充满现代气息的金贸大厦。纵观这些古今中外的著名建筑，在其雄伟壮观的背后埋藏着许多丰富的几何形状。为了发掘并了解这些几何形状对物体的承受能力，我们课题组展开了一系列深入的研究和实验。

四．研究目的

通过研究可以使我们对物体的几何形状的变化与纸桥的承受能力之间的关系有更深入地理解，从而可以了解当今世界上桥梁的结构及其采用此结构的原因。其二，我们课题组可以在研究的过程中找到研究带给我们的乐趣，更重要的是培养创新、探索、求实的精神。

五．实验研究

1. 研究对象：纸桥、桥面的几何形状

2. 研究内容：相同跨度哪种形状承受外部压力最大 3. 研究方法：实验

4. 研究器材：铅画纸（做成桥面）、糖（提供对桥面压力）、木块（作为桥墩）、刻度尺（测量用）、玻璃胶、胶水

5. 实验过程：

a．取五张铅画纸，分别折成长度相等的且横截面分别为“凹”字形、圆形、W形、正方形

纸桥承受能力与其桥面几何形状的关系

一．引言

实验通过对五种不同形状的纸作为桥面形成纸桥，测量他们承受外力的大小，发现#形承受力最大。设计出最佳结构桥梁，体验本课题组的创造力、团队协作能力。

二．关键词

承受、跨、形状、长度、压力 三．研究背景

从古老而雄伟的埃及金字塔到幽怨深邃的万里长城，再到充满现代气息的金贸大厦。纵观这些古今中外的著名建筑，在其雄伟壮观的背后埋藏着许多丰富的几何形状。为了发掘并了解这些几何形状对物体的承受能力，我们课题组展开了一系列深入的研究和实验。

四．研究目的

通过研究可以使我们对物体的几何形状的变化与纸桥的承受能力之间的关系有更深入地理解，从而可以了解当今世界上桥梁的结构及其采用此结构的原因。其二，我们课题组可以在研究的过程中找到研究带给我们的乐趣，更重要的是培养创新、探索、求实的精神。

五．实验研究

1. 研究对象：纸桥、桥面的几何形状

2. 研究内容：相同跨度哪种形状承受外部压力最大 3. 研究方法：实验

4. 研究器材：铅画纸（做成桥面）、糖（提供对桥面压力）、木块（作为桥墩）、刻度尺（测量用）、玻璃胶、胶水

5. 实验过程：

a．取五张铅画纸，分别折成长度相等的且横截面分别为“凹”字形、圆形、W形、正方形

《桥形状和结构》教学实录

一、欣赏图片，导入新课

师：同学们，我国著名桥梁专家茅以升说过：“桥梁是一种自古有之，最普通而又最特殊的建筑物。”可见我们在日常生活当中，也有很多很多接触桥的机会。展示孩子们带来的各种桥的图片，比较后一起学习新课。

生：（齐声回答：好） 板书课题：《桥的形状和结构》 二、探究新课 1.各种各样的拱桥

师：现在，老师为大家搜集了一些桥的图片，请同学们一起来分享一下这些：最普通而又最特殊的建筑物的图片。大家请看大屏幕。

生：（每个学生都用期盼的眼光来看着大屏幕）

生：（目不转睛地注视着大屏幕，看到来自世界各地的著名桥梁时，不时发出惊叹声：哇，真美；哇，这些桥的结构真特别。

师：从大家的表情、赞叹声，老师知道大家都能感受到了桥这一最普通而又最特殊的建筑物给我们带来的美的享受。那同学们你们又都见过什么样的桥？对于高科技的现代桥梁你们又有多少了解呢？请大家在小组内交流，随后在班上汇报，好吗？

生：好！

师：（巡视学生讨论的情况）

师：那个同学能介绍一下你们小组都交流了见过什么样的桥。

生：南京长江大桥 生：赵州桥

生：我们的鹤伴桥、青岛栈桥

师：好！真了不起，你们小组观察、思考

《桥形状和结构》教学实录

一、欣赏图片，导入新课

师：同学们，我国著名桥梁专家茅以升说过：“桥梁是一种自古有之，最普通而又最特殊的建筑物。”可见我们在日常生活当中，也有很多很多接触桥的机会。展示孩子们带来的各种桥的图片，比较后一起学习新课。

生：（齐声回答：好） 板书课题：《桥的形状和结构》 二、探究新课 1.各种各样的拱桥

师：现在，老师为大家搜集了一些桥的图片，请同学们一起来分享一下这些：最普通而又最特殊的建筑物的图片。大家请看大屏幕。

生：（每个学生都用期盼的眼光来看着大屏幕）

生：（目不转睛地注视着大屏幕，看到来自世界各地的著名桥梁时，不时发出惊叹声：哇，真美；哇，这些桥的结构真特别。

师：从大家的表情、赞叹声，老师知道大家都能感受到了桥这一最普通而又最特殊的建筑物给我们带来的美的享受。那同学们你们又都见过什么样的桥？对于高科技的现代桥梁你们又有多少了解呢？请大家在小组内交流，随后在班上汇报，好吗？

生：好！

师：（巡视学生讨论的情况）

师：那个同学能介绍一下你们小组都交流了见过什么样的桥。

生：南京长江大桥 生：赵州桥

生：我们的鹤伴桥、青岛栈桥

师：好！真了不起，你们小组观察、思考

《桥的形状和结构》教学设计

一、导入新课

我国著名桥梁专家茅以升说过：“桥梁是一种自古有之，最普遍

而又最特殊的建筑物。

出示学生们比较熟悉的见过的一些拱桥的图片，

随着科学技术的发展，桥梁的结构越来越多样了，请同学们拿出课前准备的桥的图片展示给大家看。

学生在观察比较的过程中思考这些桥的形状和结构有什么相同和不同？为什么这么设计呢？

二、探究新课 认识各种各样的拱桥

1.多媒体出示各种拱桥，苏州宝带桥（连续石拱桥）、法国古代石拱桥、南京长江大桥（钢框架桥）、西藏拉萨铁路大桥。

2.学生观察比较后回答各种桥的相同和不同之处，各有什么优点？（教学时可以启发学生从不同的方面来观察：比如使用的材料、用途、拱桥与桥面的位置等）。

这些拱桥，它们都有一个拱形。它们的不同点在于：有的拱在桥面上方，有的拱在桥面下方；有的是一个孔，有的有多个孔。

3.通过认识各种各样的桥的同时，把重点放到认识桥面在拱下方的拱桥。

4.实验：用木棍做一个拱，然后两个做对比，看是那一个面的受力更大。

总结：桥面在拱下方的拱桥，桥面可以拉住拱足，抵消拱产生的向外的推力。桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面的抗弯曲能力。

三、拉索桥

1.出示钢索桥，提醒学生观察钢缆的粗大。

提问

第四章 形状和位置公差的检测

思 考 题

4-1 什么是理想要素、实际要素、轮廓要素和中心要素？ 4-2 什么是被测要素、基准要素、单一要素和关联要素？

4-3 GB/T1181-1996《形状和位置公差、通则、定义、符号和图样表示法》规定的形位公差特征项目有哪些？它们分别用什么符号表示？ 4-4 何谓形状公差？何谓位置公差？

4-5 形位公差框格指引线的箭头如何指向被测轮廓要素？如何指向被测中心要素？

4-6 由几个同类要素构成的被测公共轴线、被测公共平面的形位公差如何标注？

4-7 被测要素的基准在图样上用英文大写字母表示，26个英文大写字母中哪9个字母不得采用？

4-8 对于基准要素应标注基准符号，基准符号是由哪几部分组成的？基准符号的粗短横线如何置放于基准轮廓要素？如何置放于基准中心要素？ 4-9 形位公有效期带具有哪些特性？其形状取决于哪些因素？

4-10 什么形状的形位公差带的公差数值前面应加符号“ ”？什么形状的形位公差带的公差数值前面应加符号“ ”？哪些表位公差带的方位可以浮动？哪些形位公差带的方位不允许浮动。

4-11 确定形位公差值时，同一被测要

形状和位置公差

形状和位置公差的基本概念

零件经加工后，不仅会存在尺寸的误差，而且会产生几何形状及相互位置的误差。如下图所示的圆柱体，即使在尺寸合格时，也有可能出现一端大、另一端小或中间细两端粗等情况，其截面也有可能不圆，这属于形状方面的误差；

再如下图所示的阶梯轴、加工后可能出现各轴段不同轴线的情况，这属于位置方面的误差。所以，形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量。位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量。两者简称形位公差。

形位公差各项目的名称和符号

形位公差代号

1．代号的组成

形位公差代号见下图，它由如下内容组成：

2．代号的画法

公差框格用细实线绘制，并根据需要分为两格或多格，框格中的数字和字母的高度应与图样中尺寸数字的高度相同，指引线和基准符号连线用细实线绘制，基准符号用加粗（2b）的短画表示，框格长度可按需要确定，见下图。

形位公差的标注

（1）代号中的指引线前头与被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。

当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见右图b；

当被测要素为各要素的公共轴

形状和位置公差

形状和位置公差的基本概念

零件经加工后，不仅会存在尺寸的误差，而且会产生几何形状及相互位置的误差。如下图所示的圆柱体，即使在尺寸合格时，也有可能出现一端大、另一端小或中间细两端粗等情况，其截面也有可能不圆，这属于形状方面的误差；

再如下图所示的阶梯轴、加工后可能出现各轴段不同轴线的情况，这属于位置方面的误差。所以，形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量。位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量。两者简称形位公差。

形位公差各项目的名称和符号

形位公差代号

1．代号的组成

形位公差代号见下图，它由如下内容组成：

2．代号的画法

公差框格用细实线绘制，并根据需要分为两格或多格，框格中的数字和字母的高度应与图样中尺寸数字的高度相同，指引线和基准符号连线用细实线绘制，基准符号用加粗（2b）的短画表示，框格长度可按需要确定，见下图。

形位公差的标注

（1）代号中的指引线前头与被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。

当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见右图b；

当被测要素为各要素的公共轴

形状和位置公差与检测

零件几何要素和形位公差的特征项目 一、零件几何要素及其分类

形位公差的研究对象一几何要素(简称要素)

(一)要素：构成零件几何特征的点、线、面。见书图3—1 (二)要素的分类 1、按存在的状态分

理想要素：具有几何学意义的要素，即几何的点、线、面， 它们不存在任何误差。图样上表示的要素均为理想要素。 实际要素：零件上实际存在的要素。标准规定：测量时用测 得要素代替实际要素。 零件几何要素及其分类(序)

·2、按结构特征分

·轮廓要素：构成零什外廓、直接为人们所感觉到的点、线、面各 要素。如图3-1中1、2、3、4、5、6都是轮廓要素。

· 中心要素：具有对称关系的轮廓要素的对称中心点、线、面。如 图3-1中7、8均为中心要素。 ·3、按检测时的地位分

·被测要素：图样上给出了形位公差要求的要素。是被检测的对象。 ·右图中，(Ddl的圆柱面和(pdl的台肩面都给出了形位公差，因此都 属于被测要素。

·基准要素：零件上用来确定被测要素的方向或 位置的要素，基 准要素在图样上都标有基准符号或基准代号，如右图中(pd，的中心 线即为基准要素A。 零件几何要素及其分类(续)

·4、按功能关系分