一、 |新素养·文化自信 学校举办“中华古建筑科普周”活动,要求学生制作古建筑模型并现场解说。你准备解说古建筑中的斗拱结构及其抗震原理,请结合材料做好准备。(14分)
【材料一】
①斗拱是一种屋顶和屋身的过渡构件,通常位于柱顶之上、屋檐之下。斗拱主要由两部分组成,即斗与拱:斗为方形木块,拱为弓形木构件。两者在水平方向搭扣连接成一组,而后在垂直方向上组组叠加,形成一道道组合构件,外形犹如撑开的雨伞。
②不同时期的斗拱,组成构件也略有不同。
③早期的宫殿建筑,往往采用木柱制成的斜撑来支撑宽大的屋檐。为避免落地的斜撑受雨水侵蚀,斜撑的下支点便逐渐离开地面,向立柱上移动。随着审美需求的发展,木柱逐渐被弯曲的木料替代,最终形成了斗拱的重要构件——翘。同时,为增强柱顶部位支撑屋檐的强度,柱顶之上又增加了斗形木块,这便是坐斗。为了让屋檐更加稳固,坐斗上被置了长方形垫木,它逐渐变成了弓形,形成了斗拱的拱。拱为横向,向左右延伸;翘又被称为华拱,纵向,向前后延伸。拱和翘位于同一层上,两者互相垂直。层层相叠的拱翘组合之间,也由一个个斗形木块——斗相连。坐斗位于整个斗拱最下方,是斗拱中最大的斗。在一些斗拱的中线上,还会有向前后延伸、贯通斗拱的构件——昂。
【材料二】
①在发生地震时,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。从能量守恒的角度来看,当地震波的能量传到斗拱位置时,主要被分成了两部分:斗拱的内能与动能。内能是让斗拱自身开裂受破坏的根本原因,斗拱的厉害之处,即它可以很好地减少内能所占的比例。其原理在于,每个斗拱由许许多多的小构件组成,它们犹如机器的零件一样,在地震中不断产生各种运动,将大部分地震波的能量转化为动能,从而使得斗拱内能的比例很小,斗拱因此在地震中几乎不会受到破坏。
②在对故宫太和殿斗拱抗震性能开展试验研究后发现,无论是水平方向还是垂直方向的振动,都不会使斗拱受到破坏。斗拱是如何应对这两种振动的呢?
③面对水平方向的振动,斗拱表现出了自动恢复的功能。
④一方面,斗拱的重心位于其下方,它就像一个又矮又胖的人,在水平振动(推拉力)作用下尽管会发生摇摆,但是不易倾覆。另一方面,坐斗的水平截面尺寸宽大,增大了斗拱与其底部的接触面,斗拱在发生左右摇摆时,便会绕着坐斗两侧的支点进行摇摆。而在斗拱摇摆过程中,其上部屋顶的重量迫使斗拱不断地复位,因此,斗拱就像不倒翁一样,不断地来回摆动,在振动结束后又恢复到了初始位置,本身难以受到损坏。
⑤同时,斗拱还能够抵抗垂直方向的振动作用。
⑥斗拱由木材制成。在受到外力作用时,木材很容易发生变形并迅速恢复原状,犹如弹簧一样。在垂直方向上,斗拱由一层层构件叠加起来,这就像是一层层弹簧连起来一般。发生垂直方向的振动时,斗拱整体就像弹簧一样反复进行压缩—复原运动,不断地削弱振动的能量,有着“以柔克刚”的特性。从能量守恒角度讲,振动的能量被斗拱弹簧一般的特性转化成弹性势能,这也是一种减小斗拱内能的手段。
【材料三】

1. 新素养·思维能力 用高硬度的钛合金替代木材来制作斗拱,抗震效果会更好吗?请结合材料推断并至少给出一个理由。(3分)
2. 结合材料,完成解说课件制作。(5分)
(1)选择合适的内容填入材料三斗拱组合示意图中的①②两处:A. 斗、B. 拱。(2分)
(2)结合材料二,将斗拱抗震原理的思维导图补充完整。(3分)

3. 材料一和材料二的内容先解说哪个更合适?为什么?(3分)>>对应第20课阅读能力点
4. 新考法·语言表达 小语认为材料二中“又矮又胖的人”这一比方不美,建议你在讲解时不要采用。对此,你准备怎么回复他?(3分)
【材料一】
①斗拱是一种屋顶和屋身的过渡构件,通常位于柱顶之上、屋檐之下。斗拱主要由两部分组成,即斗与拱:斗为方形木块,拱为弓形木构件。两者在水平方向搭扣连接成一组,而后在垂直方向上组组叠加,形成一道道组合构件,外形犹如撑开的雨伞。
②不同时期的斗拱,组成构件也略有不同。
③早期的宫殿建筑,往往采用木柱制成的斜撑来支撑宽大的屋檐。为避免落地的斜撑受雨水侵蚀,斜撑的下支点便逐渐离开地面,向立柱上移动。随着审美需求的发展,木柱逐渐被弯曲的木料替代,最终形成了斗拱的重要构件——翘。同时,为增强柱顶部位支撑屋檐的强度,柱顶之上又增加了斗形木块,这便是坐斗。为了让屋檐更加稳固,坐斗上被置了长方形垫木,它逐渐变成了弓形,形成了斗拱的拱。拱为横向,向左右延伸;翘又被称为华拱,纵向,向前后延伸。拱和翘位于同一层上,两者互相垂直。层层相叠的拱翘组合之间,也由一个个斗形木块——斗相连。坐斗位于整个斗拱最下方,是斗拱中最大的斗。在一些斗拱的中线上,还会有向前后延伸、贯通斗拱的构件——昂。
【材料二】
①在发生地震时,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。从能量守恒的角度来看,当地震波的能量传到斗拱位置时,主要被分成了两部分:斗拱的内能与动能。内能是让斗拱自身开裂受破坏的根本原因,斗拱的厉害之处,即它可以很好地减少内能所占的比例。其原理在于,每个斗拱由许许多多的小构件组成,它们犹如机器的零件一样,在地震中不断产生各种运动,将大部分地震波的能量转化为动能,从而使得斗拱内能的比例很小,斗拱因此在地震中几乎不会受到破坏。
②在对故宫太和殿斗拱抗震性能开展试验研究后发现,无论是水平方向还是垂直方向的振动,都不会使斗拱受到破坏。斗拱是如何应对这两种振动的呢?
③面对水平方向的振动,斗拱表现出了自动恢复的功能。
④一方面,斗拱的重心位于其下方,它就像一个又矮又胖的人,在水平振动(推拉力)作用下尽管会发生摇摆,但是不易倾覆。另一方面,坐斗的水平截面尺寸宽大,增大了斗拱与其底部的接触面,斗拱在发生左右摇摆时,便会绕着坐斗两侧的支点进行摇摆。而在斗拱摇摆过程中,其上部屋顶的重量迫使斗拱不断地复位,因此,斗拱就像不倒翁一样,不断地来回摆动,在振动结束后又恢复到了初始位置,本身难以受到损坏。
⑤同时,斗拱还能够抵抗垂直方向的振动作用。
⑥斗拱由木材制成。在受到外力作用时,木材很容易发生变形并迅速恢复原状,犹如弹簧一样。在垂直方向上,斗拱由一层层构件叠加起来,这就像是一层层弹簧连起来一般。发生垂直方向的振动时,斗拱整体就像弹簧一样反复进行压缩—复原运动,不断地削弱振动的能量,有着“以柔克刚”的特性。从能量守恒角度讲,振动的能量被斗拱弹簧一般的特性转化成弹性势能,这也是一种减小斗拱内能的手段。
【材料三】
1. 新素养·思维能力 用高硬度的钛合金替代木材来制作斗拱,抗震效果会更好吗?请结合材料推断并至少给出一个理由。(3分)
2. 结合材料,完成解说课件制作。(5分)
(1)选择合适的内容填入材料三斗拱组合示意图中的①②两处:A. 斗、B. 拱。(2分)
(2)结合材料二,将斗拱抗震原理的思维导图补充完整。(3分)
3. 材料一和材料二的内容先解说哪个更合适?为什么?(3分)>>对应第20课阅读能力点
4. 新考法·语言表达 小语认为材料二中“又矮又胖的人”这一比方不美,建议你在讲解时不要采用。对此,你准备怎么回复他?(3分)
答案
1. 不会更好。(1分)木材在受到外力时容易变形并迅速恢复原状,像弹簧一样。而钛合金硬度高、刚性强,难以像木材那样通过反复进行压缩—复原运动来削弱振动的能量。(2分)
2.(1)①A ②B(每空1分)
【解析】本题考查图文转换。①空:根据材料一“斗拱是一种屋顶和屋身的过渡构件,通常位于柱顶之上、屋檐之下……斗为方形木块……”“坐斗位于整个斗拱最下方,是斗拱中最大的斗”可知,斗是“方形木块”(如坐斗、散斗等),通常位于构件连接处(如柱顶或拱翘之间),结合图中的标注①处为最下方、体积较大的方形木块,故应为“斗”。②空:根据材料一“拱为弓形木构件……”“拱为横向,向左右延伸”可知,拱是“弓形木构件”,横向延伸,结合示意图中的标注,②处弓形横向延伸的木构件,故应为“拱”。
(2)①垂直抗震 ②摇摆时能不断复位 ③削弱振动能量(每空1分)
3. 先解说材料一。(1分)因为材料一介绍了斗拱的基本结构和组成原理,是理解材料二抗震原理的基础,这样由外部结构到内在原理的顺序属于逻辑顺序。这种顺序符合认知规律,条理更清晰,更能让听众理解。(2分)
4. 示例一:谢谢小语。我认为这个比方可以保留。因为这个比方生动形象地写出了斗拱重心低、底座稳的特点,能帮助听众快速理解专业原理,且与后文“不倒翁”的比方呼应。虽然字面可能不够优雅,但作为建筑术语的通俗化表达,其趣味性反而能加深听众印象。你觉得呢?(3分)
示例二:感谢你的建议!在科普讲解时我们需要兼顾专业性和通俗性。这个比方可能不够典雅,但能直观说明斗拱低重心和自动复位的特性,具有通俗性和趣味性。我们可以保留打比方的说法,但调整此措辞,如改成“似青铜鼎的稳重基座”或“像敦实的石墩”等,既保持科学准确性,又更符合传统文化审美。你觉得呢?(3分)
2.(1)①A ②B(每空1分)
【解析】本题考查图文转换。①空:根据材料一“斗拱是一种屋顶和屋身的过渡构件,通常位于柱顶之上、屋檐之下……斗为方形木块……”“坐斗位于整个斗拱最下方,是斗拱中最大的斗”可知,斗是“方形木块”(如坐斗、散斗等),通常位于构件连接处(如柱顶或拱翘之间),结合图中的标注①处为最下方、体积较大的方形木块,故应为“斗”。②空:根据材料一“拱为弓形木构件……”“拱为横向,向左右延伸”可知,拱是“弓形木构件”,横向延伸,结合示意图中的标注,②处弓形横向延伸的木构件,故应为“拱”。
(2)①垂直抗震 ②摇摆时能不断复位 ③削弱振动能量(每空1分)
3. 先解说材料一。(1分)因为材料一介绍了斗拱的基本结构和组成原理,是理解材料二抗震原理的基础,这样由外部结构到内在原理的顺序属于逻辑顺序。这种顺序符合认知规律,条理更清晰,更能让听众理解。(2分)
4. 示例一:谢谢小语。我认为这个比方可以保留。因为这个比方生动形象地写出了斗拱重心低、底座稳的特点,能帮助听众快速理解专业原理,且与后文“不倒翁”的比方呼应。虽然字面可能不够优雅,但作为建筑术语的通俗化表达,其趣味性反而能加深听众印象。你觉得呢?(3分)
示例二:感谢你的建议!在科普讲解时我们需要兼顾专业性和通俗性。这个比方可能不够典雅,但能直观说明斗拱低重心和自动复位的特性,具有通俗性和趣味性。我们可以保留打比方的说法,但调整此措辞,如改成“似青铜鼎的稳重基座”或“像敦实的石墩”等,既保持科学准确性,又更符合传统文化审美。你觉得呢?(3分)
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