高中 · 工程拓展 · 柔索与锚固
桥面重量怎样走向锚点?
水平桥面均布荷载,忽略索自重与弹性。把主索拉平一些,观察锚点受到的水平力。
悬索跨越:问题从哪里来?
悬索桥通过吊杆把桥面载荷交给主索、主塔和锚固。轻巧的外观背后,水平锚固力可能很大;本页区分桥面均布荷载与链自重。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
竖向平衡V=qL/2,跨中弯矩与Hf平衡得H=qL²/(8f),塔顶张力√(H²+V²)。小垂度大水平力,锚点不可省。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
更平不意味着更省力。
换个条件,再试一次
把主索拉得很平,锚点负担会减轻吗?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识柔索与锚固涉及的量与单位:主跨(m)、索垂度(m)、桥面均布荷载(N/m)。高中 · 工程拓展为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:把主索拉平一些,观察锚点受到的水平力。
再做定量:保持其他条件,比较索垂度与锚点水平拉力(N),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
竖向平衡V=qL/2,跨中弯矩与Hf平衡得H=qL²/(8f),塔顶张力√(H²+V²)。小垂度大水平力,锚点不可省。
对照核验提示:较大垂度:40 m跨度,垂度8 m;拉得更平:只减垂度到2 m。按这些题设自己操作并比较锚点水平拉力,不把参考情景当个人完成。
适用范围:忽略索自重与桥面弯曲,柔索承受按水平长度均布的桥面荷载;垂度越小水平张力越大。极小垂度模型不包含索弹性伸长。 固定跨径与垂度时荷载改变张力,不必改变索的参考形状。
Britannica · Suspension bridge(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。