课  题

组  成

员  及

有  关

情  况

姓名

性别

班级

职务

学号

张驰

男

高一（16）

组长

戚明川

男

高一（l6）

组员

薛文宇

男

高一（l6）

组员

陈正阳

石宇顺

滕景奔

张育硕

男

男

男

男

高一（16）

高一(l6)

高一(l6)

高一(16)

组员

组员

组员

组员

课  题

研  究

的  目

的  及

主  要

内  容

本实验课题一的研究目的是找出不同跨度的桥梁与其承载能力的关系，课题二的研究目的是找出不同桥型的桥梁与其承载能力的关系，通过本次实验，初步了解桥梁结构及分类，从而认识到桥梁工程的设计应符合技术先进，安全可靠，耐久适用，经济合理的要求，同时应满足造型美观和有利环保的设计原则，并考虑因地制宜，就地取材，便于施工和养护等因素。为将来的社会实践打下坚实的基础，以推动社会的进步，促进国民经济的持续高速发展^[4]

研  究

假  设

1、梁桥跨度越小，承载能力越大，；

2、拱桥相较于梁桥，索桥，承载能力更好；

研  究

方  法

1.控制变量法

2.转换法

研  究

步  骤

（各 阶

段  的

主  要

内  容

和  时

间   安

排）

1.1.1）在厚度为1 mm的轻木上画出宽均为3 cm，长分别为17 cm、22 cm、27 cm（实验跨度为15 cm、20 cm和25 cm，左右各预留出1 cm用于固定）的三个长方形，标记中线位置；

1.1.2）利用直尺和美工刀依次裁剪出此三个长方形轻木条；

1.1.3）剪出一段长约13 cm的细绳，打结待用（用于悬挂钩码）；

1.1.4）将打结好的细绳套到长17 cm的轻木上，用双面胶和纸胶带将轻木条两头1 cm的部分固定于松木块上(双面胶用于底面固定，纸胶带用于上面固定）；

1.1.5）将细绳调整到中线位置后，开始慢慢往细绳上添加砝码，（每个50 g),此过程中尽量保持砝码不晃动，直到轻木板被压断，记录此时砝码数量。

1.1.6)将打好结的细绳分别套在长22 cm和27 cm的轻木条上重复上述步骤，记录轻木板被压断时的砝码数量， 1.2.1)开始加钩码前，需用重物/学生压住固定于松木块上的轻木条末端，使松木块和轻木条在整个过程中位置保持不动。

1.2.2)挂砝码时尽量不要用力晃动砝码。

1.2.3)可以在砝码正下方地面铺垫气泡垫，以减小对地板的撞击。

2.1）桥梁桥型承载能力实验测试（也可直接使用课题一中的相应实验数据）

2.1.1）裁剪过程与课题中的宽3 cm，长22 cm木板的裁剪方法相同（实验跨度为20 cm，左右各预留出1 cm，用于固定标记中线位置）

2.1.2）固定和挂砝码步骤均同课题一一致，记录木板断裂时砝码的数量；

2.2）拱桥桥型承载能力实验测试

2.2.1）在厚度为1 mm的漆木板上画出宽3 cm，长22 cm，（实验跨度为20 cm）的长方形，标记中线位置后，利用直尺和美工刀将其裁下待用；

2.2.2）在相同厚度轻木板上画出宽3 cm，长23.5 cm的长方形，裁下待用；

2.2.3）用双面胶和纸胶带将长22 cm的轻木条固定于松木块上。在两头各1 cm处固定（同课题一）；

2.2.4）将长为23.5 cm的松木条轻微弯曲成拱形后放于22 cm的轻木条之下，两松木块之间，形成拱桥造型（用胶带将松木块固定在固定位置）；

2.2.5)剪出一段长约13 cm的细绳，绕过拱桥跨中后打结；

2.2.6)将细绳调整到中线位置用纸胶带固定后，慢慢往细绳上添加砝码，此过程中尽量保持砝码不晃动，直到拱桥被压断，记录此时砝码数量；

2.3)索桥桥型承载能力实验测试

2.3.1)制作桥梁：在厚度1 mm的轻木板上画出宽3 cm，长20 cm的长方形，在木板两头1 cm处用笔标记，然后向中间依次在2 cm处标记，并标注中心位置；

2.3.2)制作吊索：先用图钉将轻木板上各点扎透成小孔；将棉线一端固定于漆包线上，依次通过轻木板一侧各小孔，预留出约20 cm长棉线后，将线剪断打结；同样的方式完成另一侧的穿线，使两侧线长相同（线结前部分）；

2.3.3)将相邻两孔的棉线拉出，保证每段线长大致相同。将回形针挂于棉线上；

2.3.4)制作悬索:另剪四段长约1 m的棉线，将4条棉线绑于松木块上，使中间部分的金属链长约25 cm，且同一个木块上,两个金属链固定点间距3 cm,保证两金属链条相互平行且等长,用纸胶带固定；

2.3.5）索桥组装：将已制作好桥梁用回形针吊挂于悬索上，一手向下倾拉桥梁，一手调整吊索长度，使整个吊索（棉线）等长；

2.3.6）剪出一段长为13 cm的细绳，绕过桥梁中线位置，打结；

2.3.7）慢慢往细绳上添加砝码，过程中尽量保持砝码不晃动，直到索桥被压断，记录此时砝码数量。

成  果

形  式

论文，ppt，视频，海报

论  证

小  组

意  见

3、梁桥跨度越小，承载能力越大，反之；

4、拱桥相较于梁桥，索桥，承载能力更好；

5、梁桥的应用较为普遍，构造方便，材料耐久，维修省力^[6]，适合于跨度较窄的沟渠或山谷；拱桥跨越能力较大，外形美观，造价相对较低，；索桥结构受力性能好，其轻盈悦目的曲线线型和强大的跨越能力深受人们的欢迎，但索桥造价高，施工工艺复杂，不宜在低等级公路和中小型河流上使用^[8]。