Question

【题目】阅读《洛阳桥》回答 问题． 洛阳桥被誉为“福建桥梁状元”的洛阳桥坐落于福建泉州洛阳江上．又名“万安桥”，如图1所示．
洛阳桥始建于北宋1053年，工程历时七年．桥原长 1200多米，宽约5米，有桥墩46座，扶栏500个，石狮28个，石亭7座，石塔9座，规模宏大，是中国古代著名的梁式石桥．桥由当时的郡守蔡襄主持兴建．洛阳桥的桥址位于江海汇合处，水深流急，建造桥基十分困难，桥基随时可能陷落坍塌、甚至被冲入海．洛阳桥的建桥工程，规模巨大，结构工艺技术高超，影响深远．像近代桥梁的“筏形基础”，在国外尚不足百年；“浮运架梁法”今日还很通行；“种蛎固基法”将生物学应用于桥梁工程，堪称绝妙．关键性的工程分为如下几个阶段：首先在江中沿桥址中线，向江中抛填石料，形成一条横跨过江的矮石堤．石堤宽约 25 米，而长度达500余米． 然后，匠师们利用洛阳江里盛产牡蛎这一自然条件，在矮石堤上散置蛎房．由于牡蛎繁殖力强，石堤里外间隙，成片成丛、密集繁生，两三年时间，就将原本松散的石堤胶结成一牢固整体．同时，石堤经受浪潮往复冲击，逐渐密实，底层石料嵌入流沙，使整条石堤变 得格外稳固．这样筑成的桥墩底盘，用作桥基，即现代桥梁工程中的所谓“筏形基础”，既增大了基础的面积，又增强了基础的整体性，能有效防止不均匀沉降． 在“筏形基础”上，再用巨型条石，齿牙交错，互相叠压，逐层垒砌，筑成桥墩，墩的上下游两头，俱作尖形，以分水势．墩基间亦置大量牡蛎胶粘，潮汐来去，不能冲动．两墩间净孔，约在一丈五六尺．沿岸开采的石梁，预先放在浮排上，等到两邻近桥墩完成后，即趁涨潮之时，驶入两桥墩间，待潮退，浮排下降，石梁即可落在石墩上，全桥石梁300余条，每条约二三十吨重，皆“激浪涨舟，浮运架梁”而成．
洛阳桥的建成，为我国石桥建筑提供了宝贵的经验．历经地震、飓风、水患和战争，洛阳桥经受了几百年的考验，依然屹立，堪称我国古代桥梁史上的伟大创举． 请根据上述材料，回答下列问题：

（1）经勘测发现某地块承载能力比较薄弱，如果要在该地块建筑一座高塔，容易发生局部沉降或坍塌．为了避免发生局部沉降和坍塌问题，请你借鉴洛阳桥成功建桥的经验，提出一个解决方案，并写出你的理由．
（2）如图2所示为洛阳桥船型桥墩的示意图，水流在桥墩前一分为二，沿柱面两侧向后流动．
①请写出洛阳桥桥墩被设计成船型的优点；
②请你展开想象，就洛阳桥船型桥墩的设计理念，举例说明还可应用在哪些方面．

Answer 1

【答案】
（1）答：可以借鉴洛阳桥的筏形基础，用钢筋将所有独立基础连接起来，并浇注水泥，使所有基础形成一个整体，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，使用筏形基础增大了受力面积S，根据p= 可知，在同等受力情况下，可以减小压强，另一方面，由钢筋水泥筑成的基础，也能增强基础的整体性，看有效避免不均匀沉降
（2）答：①洛阳桥桥墩被设计成船型有助于减小桥墩上游水面受到的水流的冲击作用，还能大大降低桥墩对水流的阻力，从而减小水流对桥墩的冲刷．

②飞机、潜艇、高铁的牵引机等，都做成流线型来减小阻力

【解析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积来减小压强．在受力面积一定时，减小压力来减小压强；（2）船型桥墩利用减小阻力，从而减小水流的冲刷．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用减小压强的方法及其应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握当压力一定时，增大受力面积可以减小压强；当受力面积一定时，减小压力可以减小压强．