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(2025·昆明第八中学中考一模)阅读下面的文章,完成题目。
故宫古建筑的防震科学
周 乾
①2023年2月,土耳其加济安泰普古堡被地震毁坏。从建筑结构角度而言,加济安泰普古堡属于砌体结构,主要特点即以砖石作为建筑核心材料,砖石之间通过砂浆黏结,因而当砂浆受到地震破坏时,容易诱发建筑整体破坏。相比而言,故宫的木结构建筑以弹性性能良好的木材为核心材料,且拥有平摆浮搁柱根、榫卯节点、斗拱等多种抗震构造,因而能够抵抗较为强烈的地震。
②故宫古建筑的立柱柱根不是插入地下,而是平放在一块石头的顶面。该石头称为柱顶石,而柱根与柱顶石的连接做法称为平摆浮搁。一方面,木材在封闭的环境中容易糟朽。立柱柱根若插入地底下,很可能因为空气不流通而糟朽。另一方面,这也是隔离地震的需要。若柱根插入柱顶石内,在强大的地震力作用下,柱根很容易折断并造成古建筑破坏。而平摆浮搁的做法,使得在发生地震时,柱根反复在柱顶石表面运动,不仅不会折断,而且柱根侧面与柱顶石侧面有一定间距,可以保证柱根始终在柱顶石表面往复滑动,而不会掉下来。
③从地震工程学角度讲,平摆浮搁增大了古建筑整体的自振周期,可产生隔震效果。所谓自振周期,就是物体振动一个来回所用的时间。一般现代建筑的自振周期与地震波的自振周期接近,在地震作用下的振动幅度会被放大,产生类似共振效应,因而容易受到破坏。而柱根平摆浮搁的方式,使得古建筑在地震作用下运动幅度变大,往返时间变长,自振周期远大于现代建筑,因而有利于避开地震波峰值的冲击,而产生隔震效果。
④故宫古建筑的另一个重要特征,是梁与柱采用榫卯形式连接。其中,梁端做成榫头形式,柱顶做成卯口形式。榫头插入卯口后,形成稳固的榫卯节点。
⑤从力学角度来讲,榫卯节点属于半刚性接节点。所谓半刚性接节点,即节点不是完全固定,而是可以转动的,但又受到一定限制,不能随意转动。这种限制源于榫头与卯口之间的挤压、咬合。半刚性接节点非常有利于古建筑抗震。榫头与卯口之间的相对滑移、旋转等运动,可以分散、消耗部分地震能量,从而减小结构整体破坏。不仅如此,因为榫卯节点的转动能力受限,又有利于减小梁柱构架的晃动幅度。
⑥斗拱为我国古建筑特有的组成部分,是位于柱顶之上、屋檐之下的,由斗形、弓形的木构件层层叠加起来的组合木构件,其外形犹如一个个倒立的三角形。
⑦发生地震时,斗拱的各个构件之间互相摩擦、挤压,并产生往复运动,犹如一个运动的机构体系。每个斗拱由上百个小构件组成,它们犹如机器的零件一样,在地震作用下不断产生各种运动,分散、消耗了大量的地震能量,从而使得斗拱在地震作用下几乎不会产生破坏。事实上,大量的古建筑震害勘查结果表明,斗拱在地震作用下一般保存完好。
⑧故宫古建筑优秀的抗震构造,是我国古代工匠卓越建筑智慧的体现。而其中包含的古代科学机理,则值得我们去研究与弘扬。
(选自《科技日报》,有删改)
8 中考新考法 完善思维导图 请根据文章内容,完成下面的思维导图。

故宫古建筑的防震结构
- 平摆浮搁$\n$特点:柱根平放、不插入地下$\n$作用:(1)______
- 榫卯节点$\n$特点:半刚性接节点$\n$作用:(2)______
- 斗拱$\n$特点:$(3)______\n$作用:分散地震能量、保护古建筑
(1)______
(2)______
(3)______
9 文章第⑦段画横线的句子有什么作用?请简要分析。______
10 中考新考法 勾连教材 请结合文章和下面的链接材料,探究故宫抗震和赵州桥抗洪共同的科学原理。
链接材料:赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽约9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特,人不知其所以为”。这座桥的特点是:(一)全桥只有一个大拱,长达37.02米,在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形,而是像一张弓,因而大拱上面的道路没有陡坡,便于车马上下。(二)大拱的两肩上,各有两个小拱。这个创造性的设计,不但节约了石料,减轻了桥身的重量,而且在河水暴涨的时候,还可以增加桥洞的过水量,减轻洪水对桥身的冲击。同时,拱上加拱,桥身也更美观。(三)大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合拢在一起,做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其他各道不致受到影响。(四)全桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐;桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。
(选自《中国石拱桥》)______
故宫古建筑的防震科学
周 乾
①2023年2月,土耳其加济安泰普古堡被地震毁坏。从建筑结构角度而言,加济安泰普古堡属于砌体结构,主要特点即以砖石作为建筑核心材料,砖石之间通过砂浆黏结,因而当砂浆受到地震破坏时,容易诱发建筑整体破坏。相比而言,故宫的木结构建筑以弹性性能良好的木材为核心材料,且拥有平摆浮搁柱根、榫卯节点、斗拱等多种抗震构造,因而能够抵抗较为强烈的地震。
②故宫古建筑的立柱柱根不是插入地下,而是平放在一块石头的顶面。该石头称为柱顶石,而柱根与柱顶石的连接做法称为平摆浮搁。一方面,木材在封闭的环境中容易糟朽。立柱柱根若插入地底下,很可能因为空气不流通而糟朽。另一方面,这也是隔离地震的需要。若柱根插入柱顶石内,在强大的地震力作用下,柱根很容易折断并造成古建筑破坏。而平摆浮搁的做法,使得在发生地震时,柱根反复在柱顶石表面运动,不仅不会折断,而且柱根侧面与柱顶石侧面有一定间距,可以保证柱根始终在柱顶石表面往复滑动,而不会掉下来。
③从地震工程学角度讲,平摆浮搁增大了古建筑整体的自振周期,可产生隔震效果。所谓自振周期,就是物体振动一个来回所用的时间。一般现代建筑的自振周期与地震波的自振周期接近,在地震作用下的振动幅度会被放大,产生类似共振效应,因而容易受到破坏。而柱根平摆浮搁的方式,使得古建筑在地震作用下运动幅度变大,往返时间变长,自振周期远大于现代建筑,因而有利于避开地震波峰值的冲击,而产生隔震效果。
④故宫古建筑的另一个重要特征,是梁与柱采用榫卯形式连接。其中,梁端做成榫头形式,柱顶做成卯口形式。榫头插入卯口后,形成稳固的榫卯节点。
⑤从力学角度来讲,榫卯节点属于半刚性接节点。所谓半刚性接节点,即节点不是完全固定,而是可以转动的,但又受到一定限制,不能随意转动。这种限制源于榫头与卯口之间的挤压、咬合。半刚性接节点非常有利于古建筑抗震。榫头与卯口之间的相对滑移、旋转等运动,可以分散、消耗部分地震能量,从而减小结构整体破坏。不仅如此,因为榫卯节点的转动能力受限,又有利于减小梁柱构架的晃动幅度。
⑥斗拱为我国古建筑特有的组成部分,是位于柱顶之上、屋檐之下的,由斗形、弓形的木构件层层叠加起来的组合木构件,其外形犹如一个个倒立的三角形。
⑦发生地震时,斗拱的各个构件之间互相摩擦、挤压,并产生往复运动,犹如一个运动的机构体系。每个斗拱由上百个小构件组成,它们犹如机器的零件一样,在地震作用下不断产生各种运动,分散、消耗了大量的地震能量,从而使得斗拱在地震作用下几乎不会产生破坏。事实上,大量的古建筑震害勘查结果表明,斗拱在地震作用下一般保存完好。
⑧故宫古建筑优秀的抗震构造,是我国古代工匠卓越建筑智慧的体现。而其中包含的古代科学机理,则值得我们去研究与弘扬。
(选自《科技日报》,有删改)
8 中考新考法 完善思维导图 请根据文章内容,完成下面的思维导图。
故宫古建筑的防震结构
- 平摆浮搁$\n$特点:柱根平放、不插入地下$\n$作用:(1)______
- 榫卯节点$\n$特点:半刚性接节点$\n$作用:(2)______
- 斗拱$\n$特点:$(3)______\n$作用:分散地震能量、保护古建筑
(1)______
(2)______
(3)______
9 文章第⑦段画横线的句子有什么作用?请简要分析。______
10 中考新考法 勾连教材 请结合文章和下面的链接材料,探究故宫抗震和赵州桥抗洪共同的科学原理。
链接材料:赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽约9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特,人不知其所以为”。这座桥的特点是:(一)全桥只有一个大拱,长达37.02米,在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形,而是像一张弓,因而大拱上面的道路没有陡坡,便于车马上下。(二)大拱的两肩上,各有两个小拱。这个创造性的设计,不但节约了石料,减轻了桥身的重量,而且在河水暴涨的时候,还可以增加桥洞的过水量,减轻洪水对桥身的冲击。同时,拱上加拱,桥身也更美观。(三)大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合拢在一起,做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其他各道不致受到影响。(四)全桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐;桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。
(选自《中国石拱桥》)______
答案:
8.
(1)增大自振周期、产生隔震效果
(2)分散地震能量、减小晃动幅度
(3)木构件、倒立三角形 9.运用了打比方的说明方法,把斗拱的小构件比作机器的零件,生动形象地说明了斗拱构件的数量多、结构复杂的特点,使文章通俗易懂,增强了说明力。 10.[示例一]力的分散,赵州桥通过在大拱的两肩上设计两个小拱来分散洪水对桥身的冲击;故宫古建筑通过斗拱的小构件设计来分散、消耗地震能量。[示例二]在力学设计上关注结构的灵活性和韧性,赵州桥桥洞像一张弓,有曲度;故宫古建筑采用半刚性接节点,即榫卯节点。
(1)增大自振周期、产生隔震效果
(2)分散地震能量、减小晃动幅度
(3)木构件、倒立三角形 9.运用了打比方的说明方法,把斗拱的小构件比作机器的零件,生动形象地说明了斗拱构件的数量多、结构复杂的特点,使文章通俗易懂,增强了说明力。 10.[示例一]力的分散,赵州桥通过在大拱的两肩上设计两个小拱来分散洪水对桥身的冲击;故宫古建筑通过斗拱的小构件设计来分散、消耗地震能量。[示例二]在力学设计上关注结构的灵活性和韧性,赵州桥桥洞像一张弓,有曲度;故宫古建筑采用半刚性接节点,即榫卯节点。
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