桥为什么总要设计成拱形向上的（为什么桥大多设计成拱形的）

大家好，小知来为大家解答以上问题。桥为什么总要设计成拱形向上的，为什么桥大多设计成拱形的这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、 桥梁的主要应力是桥面的荷载重量和自身重量，都是垂直向下的。拱可以将竖向应力传递给水平桥墩或岸上的地面，可以拓宽桥下航道宽度，减少桥墩数量。因此，大多数桥梁被设计成拱形。

2、 桥梁是指竖立在江河湖海之上，供车辆和人员顺利通行的建筑物，在日常生活中经常见到。而且种类很多，有铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥，还有跨河桥、跨谷桥、跨线桥。简而言之，他们是一个非常普遍的存在。那么，你有没有发现，这些桥大多有一个共同的特点，就是都是拱形的。你知道为什么吗？

3、 在生活中，我们见过很多桥。这些桥大多被设计成拱形。为什么？为什么不设计成凹形呢？而且一座拱桥也会给交通带来不便。因为如果是跨度小的桥没关系，如果是跨度大的桥，拱顶会很高，然后坡度也会比较大。这样一来，行人和车辆通行都非常不方便。如果设计一个凹桥，汽车会省油，因为汽车在向下行驶时，会有一个向前的力和一定的势能，可以帮助它顺利到达桥的另一端。难道我们桥梁专家不明白这一点吗？

4、 其实我们的桥梁专家怎么会不明白呢？拱形设计不仅美观，而且包含一定的力学原理。

5、 之所以设计拱桥，是因为汽车经过时，桥上的压力比较小，桥身需要的支撑力也小。相比之下，凹桥承受的压力更大，桥身所需的支撑力也更大。这是为什么呢？因为无论是拱桥还是凹桥，当汽车通过桥时，汽车方向变化产生的向心加速度需要向心力f，拱桥的中心在桥的下方，所以向心力是向下的，使得自身重力mg和支撑力N1的合力向下，即支撑力小于重力，即拱桥承重。F=Mg-N1，所以n1=mg-f .凹桥的中心在桥的上方，所以向心力F向上，使得重力Mg和支撑力N2的合力向上，即支撑力大于重力。也就是凹桥不重。F=N2毫克，所以N2=F毫克。从这个角度来说，如果仅仅是为了给车省一点油而改变桥的设计，那么就没有抓住重点。

6、 除此之外，我们也可以这样理解。众所周知，球体比其他任何形状都要坚固。因为球体的任何部分都受力，所以力可以均匀地分散到周围。这就是为什么我们生活中常见的巨大储油罐要做成球形的原因。还有我们生活中常见的灯泡。虽然它们是由易碎的玻璃制成的，但当它们是球形时，它们更坚固。

7、 我们都有类似的经历。把蛋壳放在两只手的手掌之间，挤压它的两端，并不会像我们想象的那样因为蛋壳薄而易碎，但这需要很大的力气。这也是因为球体比较坚固。球体也是几个拱门的组合，所以拱门也有这个特点。这也是为什么桥梁要设计成拱形的原因，因为这样更坚固，可以分散应力，增加桥梁的承载能力。

8、 中国拱桥的代表是位于河北赵县延河上的赵州桥。这座桥建于隋朝，距今约有1400年的历史。由著名工匠李春设计建造，是当今世界上最早、保存最完好的古代石拱桥。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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