师：同学们，今天我们一起来学习建桥梁需要准备的材料，有 A4 纸 5 张，胶带一卷。另外要准备的工具还有尺子、剪刀、一元硬币数十枚、记录本和笔。大家准备好了吗？无锡水多桥也多，你们认识这些桥吗？它们和你们曾经见过的桥梁有哪些不同之处呢？请仔细找找。

　　生：发现了！各种桥梁建造的材料不同，有用木头做的木桥，石头做的石桥，还有钢桥、钢筋混凝土桥等等。

　　生：它们的长度和跨度也不同，有短而窄的小桥，较长的中桥、大桥，甚至还有跨越江河湖海的特大桥。

　　生：这些桥梁不都建在水面上，地面上、山川峡谷上也能造桥。

　　师：说得不错，像无锡的立交桥、高铁桥就是陆地桥。而且各种桥梁的形状也不一样，像桥面平直呈一字形的是平板桥；竖直平面上有拱形结构的是拱桥，拱形在桥面下方的是下拱桥，在桥面上方的是上拱桥；桥面由桥塔、悬索等吊起的是吊桥。各种桥梁的不同之处可真多。那桥梁有没有相同的地方呢？大家找到了吗？

　　生：找到了，桥梁的基本结构一样，一般都有让人车通行的桥面和支撑起桥面的桥墩。

　　师：对，一般情况下，桥梁都由桥面和桥墩构成。有了桥，天堑变通途，出行更方便。现今，随着人们生活水平提高，交通压力逐渐增加，很多地方新建或改建了许多桥梁。近期，我校同学在开展不一样的伯渎河寻访活动时，发现无锡的母亲河伯渎河河水清澈，景观优美，每天河边有许多居民在此健身运动。为了两岸通行方便，居民希望在伯渎河泰伯公园段建造一座桥梁。那建造一座怎样的桥梁？建桥区域又有何特点呢？我们一起来看看同学们的调查。

　　这是关于伯渎河泰伯公园段建造桥梁的调查问卷。建造桥梁的主要作用是桥上可让行人和电动车等非机动车通行，桥下可让小船通行。要有小型船只通行的话，桥梁的跨度和高度要求就得略大一些。预计桥梁上每天通行的人车流量是多少呢？每天人流量约为 4000 人，非机动车流量约为 100 辆，没有轿车、大型卡车等机动车辆通行。所以对于桥梁的承重力来说，规格可以适当下降一些。

　　那河面宽度和周边环境怎样呢？河面宽 20 米，水位高，接近岸边，这里是伯渎河景观带。为了汛期安全，桥面宽度、桥梁高度这些方面都要适当增加。另外，居民和政府对建造桥梁有什么要求呢？他们希望桥梁牢固、安全、简洁、美观、通行方便，还要控制成本。所以我们在同样条件下，要尽可能选择成本更经济实惠的桥梁。面对这样的条件和要求，现桥梁规划公司向同学们征集伯渎河桥梁设计方案。设计方案一经采用，将由设计者给桥梁命名。这真是个好消息。

　　设计建造一座桥梁，这是个工程问题。为了解决这个工程问题，我们至少需要知道什么呢？请大家仔细想一想。

　　生：我们需要知道桥梁用途、周边环境相关要求等。这些在调查问卷中能了解到。

　　生：还要知道桥梁结构、形状特点、提升承受力的方法，要知道建造桥梁使用什么材料，预计经费是多少，还要知道桥梁怎样才算设计成功等等。

　　师：一座好的桥梁，需要根据需求有针对性地进行设计，做到牢固承重力好，满足通行需求，适应周边环境和自然条件，特别是特殊地区，要关注防震、防风、防冻等方面，还要做到美观实用，有效控制成本等等。其中牢固承重力好是保证桥梁质量的重要方面。那么不同形状的桥梁，它们的承重力一样吗？老师这儿有两个间距 13 厘米的桥墩，我们用一张 A4 纸做桥面，一起来比较、测试一下不同形状桥梁的承重力。A4 纸铺在桥墩上方形成桥面，这样一座最简易的平板桥就形成了。我们用 1 元硬币测试承重力，一枚硬币放上去桥梁就坍塌了，说明平板桥的承重力比较差。我们再来架一座拱桥，先架起拱形，然后用 A4 纸做桥面，它的承重力如何呢？一枚、两枚、三枚，现在桥面已略有凹陷，此时已是危桥状态，它的承重力只能算两枚硬币，拱桥的承重力明显比平板桥好。那吊桥又怎样呢？我们也来测试一下。

　　它的承重力如何，我们拭目以待。一枚、两枚，此时桥面也已变形，它的承重力就是一枚硬币。三种不同形状的桥梁，它们的承重力不一样，拱桥承重力最好，其次是吊桥，平板桥承重力最差，因为桥面下方没有支撑。各位同学，平板桥承重力这么差，可是生活中它依然应用广泛，有办法来提升平板桥的承重力吗？请大家想一想可以怎么做？我们同样用一张 A4 纸来做桥面。

　　生：可以增加材料的厚度。

　　师：那我们来把 A4 纸对折一下来测试，一枚、两枚、三枚。好，它的承重力是两枚，的确增加了。那如果再次对折呢？我们也来看一下，此时材料更厚了。

　　好，它能承受 4 枚硬币。同学们，增加材料厚度的确可以提升平板桥的承重力，那改变形状行不行呢？我们也来看一看，有同学把 A4 纸折成了这样的槽形，它能承受多少硬币呢？一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九、二十、二十一、二十二、二十三、二十四、二十五、二十六、二十七、二十八、二十九、三十、三十一、三十二、三十三、三十四、三十五、三十六。好，此时这一个桥面已经略有凹陷，它能承受 36 枚硬币，真厉害。那如果纸的形状改成瓦楞式的，我们也来看一看，它能承受多少呢？

　　生：50 枚硬币。

　　师：厉害，同学们，看来改变纸的形状也能提升平板桥的承重力。还有没有别的方法呢？

　　生：我们可以减小桥墩的跨度。