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为什么桥大多设计成拱形的？
桥梁的主要受力是桥面的荷载重量及自身重量，都是垂直向下的，采用拱形可以将垂直受力转移到横向的桥墩或岸边的地面，这样可以加宽桥梁下面的通道宽度，减少桥墩数量，因此，桥梁大多设计成拱形。
桥梁是指架设在江河湖海上，供车辆、人们顺利通行的建筑物，在日常生活中，经常可以见到。而且，他们的种类多种多样，按用途分，有铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥，按跨越障碍分，有跨河桥、跨谷桥、跨线桥。总之，它们就是一种非常普遍的存在。那么，大家有没有发现其中大多数桥都有一个共同的特征，那就是他们都为拱形的，知道这是为什么吗？
生活中，我们见过许许多多的桥。这些桥大多设计成拱形的，这是为什么呢？为什么不设计成凹形的呢？况且设计成拱形的桥，还会给交通造成不便。因为如果是跨度比较小的桥梁还无所谓，如果是跨度较大的桥梁，就会拱顶很高，进而使得坡度比较大，这样一来，无论是行人还是车辆通过时，都非常不便。如果设计成凹形的桥，汽车还会省油，因为汽车在向下行驶时，会有一个向前冲的力，具有一定的势能，这个势能便可以帮助它顺利地到达桥的那一端。难道我们的桥梁专家不明白这一点吗？
实际上，我们的桥梁专家怎么会不明白呢，设计成拱形不仅仅是美观好看，这里面还蕴含一定的力学原理的。
桥设计成拱形，是因为当汽车经过时，桥所承受的压力比较小，桥体所需要的支撑力便小。而相比之下，凹形桥承受的压力较大，桥体所需要的支撑力便大。这是为什么呢？因为无论是拱形桥还是凹形桥，当汽车通过大桥时，由于汽车方向的改变产生的向心加速度，需要向心力F。拱形桥的圆心在桥下方，因而向心力方向向下，这样就使得自身重力mg与支撑力N1的合力向下，即支撑力小于重力，也就是拱形桥耐重。F=Mg-N1，所以 N1=Mg-F。凹形桥的圆心在桥上方，因而向心力F就向上，这就使重力Mg与支持撑力N2的合力向上，即支撑力大于重力。也就是凹形桥不耐重。F=N2-Mg，所以 N2=F+Mg。由此看来，如果仅仅是为了汽车省那么一点点油而改变桥的设计，那么岂不是抓不住重点了。
此外，我们还可以这么理解。众所周知，球形比任何形状都坚固。因为球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来。这也就是为什么我们生活中常见的巨大的贮油罐要做成球形的。还有我们生活中常见的灯泡，虽然是比较易碎的玻璃制成的，但做成了球形也就比较坚固了。
我们都有过类似的经历，把蛋壳放在两手的掌心之间，挤压它的两端，并不会像我们想的那样因为鸡蛋壳薄而易碎，而是需要使出很大的力气。这也是因为球形比较坚固的原因。球形也是若干个拱形的组合，因此拱形也具有此特点。这也是为什么桥要设计成拱形的原因了，因为它更坚固，可以使受力分散，进而桥体的承重力加大。
我国拱形桥的代表便是坐落在河北省赵县洨河上的赵州桥。这座桥建于隋代，距今已有约1400年的历史，由著名匠师李春设计和建造，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代石拱桥。
为什么生活中的桥梁大都设计成拱形桥
这是因为桥梁的主要受力是桥面的荷载重量及自身重量，都是垂直向下的，采用拱形可以将垂直受力转移到横向的桥墩或岸边的地面，这样可以加宽桥梁下面的通道宽度，或者是减少桥墩数量，因此，桥梁大多设计成拱形，既是科学设计又是美观大方，是个一举两得的设计.
为何从古至今建造的桥梁，大部分都是使用拱形设计？
因为拱形桥拥有多样优点，且经过时间的考验，证明拱形设计的长处值得信任。以笔者对桥梁的认知，拱形桥有四大有点，第一，缓冲能力强；第二，适应范围广；第三，建造成本低；第四，发展前景高。
第一，缓冲能力强；对比平桥，拱桥的缓冲能力要强得多。众所众知，当曲面面对冲击力时，可以分散冲击力，不至于让冲击力集中在一点，继而减少冲击力对曲面的损伤。拱桥通过其设计让桥面呈现曲面状，当桥面受到冲击以及承重之时，就可以将力道分散到拱圈以及桥基之上，避免发生因为冲击以及过载而导致桥面坍塌，造成伤亡。这样的安全性，较之平桥要好的多。
第二，适应范围广；拱桥的设计结构多变，能够适应不同的地理环境，例如拱桥就有板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等等，多种多样的设计方案。这就让拱桥的适应范围，得到了极大的扩张。甚至可以根据建桥之地的情况，可以对设计适当予以调整。在需要防范洪水等灾害情况的地域，拱桥也能很好的适应，拱桥孔洞可以分散水流减少冲击，甚至可以直接设计成大跨度的单孔拱桥。
第三，建造成本低；拱桥历经长时间的考验，其设计基本都已成熟。而且在建造之时，所需要做的事便是打好地基，设计好拱形架构即可。例如像是无铰拱这类现代桥梁的结构，主体是依托于桥基而建造，无需那么复杂的设计。所以在建造之时，拱桥的建造成本相对较低，而且建造方式也来的更简单一点。
第四，发展前景高；古人积累而来的拱桥建造经验，是一笔宝贵的财富。这些经验加上现代技术的发展，可以让拱桥的应用再次变得广泛。中国古代拱桥虽然会被现代拱桥替代，但是它仍旧是拱桥。甚至随着技术的进步，原本的拱桥设计也会新的光芒，促进更多新式拱桥的诞生。
为什么桥大多是拱形的？
生活中，我们见过许许多多的桥。这些桥大多设计成拱形的，这是为什么呢？为什么不设计成凹形的呢？况且设计成拱形的桥，还会给交通造成不便。因为如果是跨度比较小的桥梁还无所谓，如果是跨度较大的桥梁，就会拱顶很高，进而使得坡度比较大，这样一来，无论是行人还是车辆通过时，都非常不便。如果设计成凹形的桥，汽车还会省油，因为汽车在向下行驶时，会有一个向前冲的力，具有一定的势能，这个势能便可以帮助它顺利地到达桥的那一端。难道我们的桥梁专家不明白这一点吗？
实际上，我们的桥梁专家怎么会不明白呢，设计成拱形不仅仅是美观好看，这里面还蕴含一定的力学原理的。
桥设计成拱形，是因为当汽车经过时，桥所承受的压力比较小，桥体所需要的支撑力便小。而相比之下，凹形桥承受的压力较大，桥体所需要的支撑力便大。这是为什么呢？因为无论是拱形桥还是凹形桥，当汽车通过大桥时，由于汽车方向的改变产生的向心加速度，需要向心力F。拱形桥的圆心在桥下方，因而向心力方向向下，这样就使得自身重力mg与支撑力N1的合力向下，即支撑力小于重力，也就是拱形桥耐重。F=Mg-N1，所以 N1=Mg-F。凹形桥的圆心在桥上方，因而向心力F就向上，这就使重力Mg与支持撑力N2的合力向上，即支撑力大于重力。也就是凹形桥不耐重。F=N2-Mg，所以 N2=F+Mg。由此看来，如果仅仅是为了汽车省那么一点点油而改变桥的设计，那么岂不是抓不住重点了。
此外，我们还可以这么理解。众所周知，球形比任何形状都坚固。因为球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来。这也就是为什么我们生活中常见的巨大的贮油罐要做成球形的。还有我们生活中常见的灯泡，虽然是比较易碎的玻璃制成的，但做成了球形也就比较坚固了。
我们都有过类似的经历，把蛋壳放在两手的掌心之间，挤压它的两端，并不会像我们想的那样因为鸡蛋壳薄而易碎，而是需要使出很大的力气。这也是因为球形比较坚固的原因。球形也是若干个拱形的组合，因此拱形也具有此特点。这也是为什么桥要设计成拱形的原因了，因为它更坚固，可以使受力分散，进而桥体的承重力加大。
我国拱形桥的代表便是坐落在河北省赵县洨河上的赵州桥。这座桥建于隋代，距今已有约1400年的历史，由著名匠师李春设计和建造，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代石拱桥。
想想，我们的生活中，还有哪些类似的呢？头盔和安全帽，我们所见到的都是拱形的，也是因为能够承受更大的冲击力，进而比较安全。这种结构的特点便是能够将物体受到的力均匀地分散到壳体的各个部分。
关于为什么桥是拱形坝呢和桥面为什么是拱形的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
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