稳固结构的探析.pptx

第二节第二节 稳固结构的探析稳固结构的探析 1 结构与稳定性结构与稳定性结构的稳定性结构的稳定性(Stability)是指结构是指结构在在负载负载的作用下维持其原有的作用下维持其原有平衡状平衡状态态的能力。它是结构的重要性质之的能力。它是结构的重要性质之一。一。马上行动马上行动物体物体物体物体受到的外力受到的外力受到的外力受到的外力不稳定的主要因素不稳定的主要因素不稳定的主要因素不稳定的主要因素静止放置静止放置静止放置静止放置的自行车的自行车的自行车的自行车 落地灯落地灯落地灯落地灯底小口大底小口大底小口大底小口大的空竹篓的空竹篓的空竹篓的空竹篓重力、风力重力、风力底座小、重心高、受风底座小、重心高、受风面积大面积大重力、撞击力重力、撞击力底座小、重心高底座小、重心高重力、撞击力重力、撞击力底座小、重心高底座小、重心高鸡蛋的结构稳定吗？有什么鸡蛋的结构稳定吗？有什么方法能使鸡蛋竖起来？方法能使鸡蛋竖起来？A.不倒翁为什么不倒？如果在不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗它还会不倒吗？不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。B.以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。的原理。C.比萨斜塔为什么不倒塌？比萨斜塔为什么不倒塌？15901590年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验，让两个重量相差过自由落体运动的实验，让两个重量相差1010倍的铁球，同倍的铁球，同时从塔顶落下，结果，两球同时着地，一举推翻了束缚人时从塔顶落下，结果，两球同时着地，一举推翻了束缚人们思想近们思想近20002000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同的物体其下落的速度也不相同的的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成物体下落速度与重量成正比正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们称为称为“近代科学之父近代科学之父”，而他用来做实验的斜塔也因而更，而他用来做实验的斜塔也因而更加遐迩闻名。加遐迩闻名。它从1174年始建，1350年竣工，经历了176年。但由于塔身过重，地质松软，因此塔身仍以每年125毫米的速度向南倾斜。到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达48米。意大利当局为了拯救斜塔，已向全世界广泛征求保护方案，同时在塔的北侧加压了830吨的铅块，并在塔身的三分之一处加了一圈铜缆，向北牵拉固定。不过斜有斜的好处，每天为“斜”而来的参观者多达10余万人，扔下大把大把的银子。如果它是一座正塔，比萨就不会有今天的风光，也就不会有这么多便宜可占了。仔细观察它们有何特点仔细观察它们有何特点?结论二结论二:底座大小（结构与地面所形成的支撑面）影响结构的稳定性。支撑面越大，稳定性越好 支撑面越小，稳定性越差对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构地面的范围内，就是稳定的，不会出现在结构地面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。倾倒。重心点的垂线位置，落在结构底面的范围内结论三结论三:结构或构件的形状影响结构的稳定性。三角形结构使支架更容易稳定为什么倾而不倒为什么倾而不倒?观察一下静止状态的单车如何保持平衡观察一下静止状态的单车如何保持平衡?自行车骑起来时，只有两个支自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？撑点，为什么不会倒下呢？影响结构稳定性的主要因素影响结构稳定性的主要因素1、重心位置的高低重心位置的高低2、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构与地面接触所形成的支撑面的大小3、结构的形状、结构的形状2 结构与强度结构与强度结构的强度结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被是指结构具有抵抗被外力破坏的能力外力破坏的能力.海啸大坝拔河拔河绳子的强度普洱地震唐山地震结构的结构的 材料材料不同材料构成的结构，其强度各不相同。有不同材料构成的结构，其强度各不相同。有抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同结构不同要求中，选择不同特性的以在不同结构不同要求中，选择不同特性的材料。材料。梁的示意图压力压力拉力拉力跳板材料结构形状结构形状各种形状的横截面构件，所承受力的各种形状的横截面构件，所承受力的程度是不一样的。程度是不一样的。三角形是框架结构最基本的形三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、稳定、材料最状之一，结实、稳定、材料最少。在四边形、六边形构件中，少。在四边形、六边形构件中，加上三角形支撑件，就可大大加上三角形支撑件，就可大大增加构件的牢固程度。增加构件的牢固程度。铝合金铝合金A字形梯字形梯1）铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等。结构的连接方式结构的连接方式刚连接：刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接、固定铆接等。榫接榫接胶接胶接焊接焊接3 结构与功能结构与功能 结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能的变化。的变化。一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链轮、前转向轴及后轴。其特点是轮、前转向轴及后轴。其特点是 在前转向轴的一端处装在前转向轴的一端处装有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒退、前后滑行及刹车的冰上自行车。退、前后滑行及刹车的冰上自行车。残疾人专用电动车残疾人专用电动车