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几十根绳索,竟能承载跨江大桥的重量,1分钟带孩子体验斜拉桥中的几何力学

爆爆 爆炸实验室 2020-09-07


你见过这样的桥吗?



虽然造型各异

但是它们有一个共同特点

索塔上都悬挂了铁索

这就是斜拉索桥


它不仅带来了几何的美观体验

还藏着一定的力学原理

可以说斜拉桥在一定程度上

是人类桥梁建造的智慧结晶


今天爆爆将带大家一起

探索斜拉索桥的结构秘密

看看铁索为何能帮助桥梁

轻松分担几十吨的重量


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材料



桥板/长方柱/棉线/短方柱/卡纸/羊角圈



步骤



-第一步-

将羊角圈拧进长方柱的孔内



-第二步-

用双面胶固定短立方柱和长立方柱



-第三步-

贴上三角卡纸

按照同样的方式再做一个索塔




-第四步-

索塔用双面胶粘贴在桥板两侧

第3对、第4对线槽中间位置



-第五步-

斜拉线应嵌入桥板两侧的线槽内

打结后剪去多余部分




-第六步-

安装好另一侧,一座斜拉索桥建造完成!



原理




斜拉桥又称斜张桥,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的索塔、受拉的斜拉索和承弯的梁体组合起来的一种桥梁结构体系。



我们以一个索塔来分析,索塔两侧是对称的斜拉索,通过斜拉索将索塔与主梁连接在一起。假设索塔两侧只有两根斜拉索,这两根斜拉索受到主梁的重力作用,对索塔产生两个对称的拉力F1和F2,这两个力的合力竖直向下,传给索塔下的桥墩。



斜拉索数量再多,道理也是一样的。之所以要很多条,那是为了分散主梁给斜拉索的力而已。



-科学延伸-


俄罗斯岛大桥夜景


目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥,为俄罗斯的俄罗斯岛大桥,俄罗斯岛大桥(Russky Island Bridge)是2012年俄罗斯新建成的跨海大桥,它中央跨度达1104米,总长度为3.1公里,是世界上最长的斜拉桥。


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材料



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