影响结构强和稳定性的因素.pptx

台风过后的灾害台风过后的灾害 打破原有的平衡状态出现了不稳定现象打破原有的平衡状态出现了不稳定现象 第1页/共38页04年5月23日，巴黎戴高乐机场2候机厅顶棚发生坍塌事故，事故原因：金属构件本来也负担着顶棚的重量，但弧度结构上的裂痕使这个构件逐渐穿过了顶棚，不再支撑数十吨重的顶棚，最终导致拱形顶棚发生坍塌。第2页/共38页东阳木雕圆桌、圆凳 受地面积大 摆放稳定第3页/共38页卫星电视接收天线 支撑杆有螺丝固定在大框架上第4页/共38页摄影棚的摄象机、射灯均为三角架支撑第5页/共38页比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索皮萨诺精心测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继续施工，直到竣工。重心点的垂线位置，落在结构底面的范围内第6页/共38页双脚支撑轻骑车单脚支撑自行车履带式小轿车履带式小轿车第7页/共38页想一想分析不同垒法的墙，当施加同样的力时，哪种垒法的墙不容易推倒？稳定性最强，你认为最好的垒法是什么？第8页/共38页一、结构与稳定性二、结构的强度 影响结构稳固的因素有哪些？三、结构与功能第9页/共38页1、结构的稳定性结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。结构的重要性质之一。一、结构的稳定性想一想：结构的稳定性与什么因素有关？第10页/共38页因素一：重心位置第11页/共38页因素二：支撑面积的大小第12页/共38页 高塔为什么一般 上面很小，下端面积很大？第13页/共38页为什么大坝的横截面总是建成梯形的？第14页/共38页 支撑面越大越稳定，越小越不稳定。结构的底座，结构与地面接触所形成 的支撑面的大小。第15页/共38页因素三：结构的形状 A字形梯为什么载人时能够保持稳定？如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？形状：稳定的结构重心：落在两边的支撑脚与地面的范围内。结构不能固定，不稳定，容易失去平衡第16页/共38页 野外勘探仪为什么用三角架支撑而不用四角架？五角架第17页/共38页临时摆放的屏风为什么摆成字型，而不摆成一字型？第18页/共38页单脚支撑的自行车放稳的原因分析第19页/共38页结构的形状不同，其稳定性不同。往往，影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。第20页/共38页影响结构稳定性的因素：结论重心位置 结构形状 支撑面积第21页/共38页注意！运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。如自行车，高空走钢丝手持长杆第22页/共38页一、结构与稳定性二、结构的强度 影响结构稳固的因素有哪些？三、结构与功能第23页/共38页2 结构与强度结构的强度 是指结构具有抵抗被外力破坏的能力.海啸大坝第24页/共38页拔河拔河绳子的强度第25页/共38页普洱地震唐山地震第26页/共38页影响结构强度的主要因素结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。交绰搭建增加结构强度第27页/共38页结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。第28页/共38页铝合金A字形梯因素一:结构的形状第29页/共38页结构形状结构形状各种形状的横截面构件，所承受力的程度是不一样的。三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、稳定、材料最少。在四边形、六边形构件中，加上三角形支撑件，就可大大增加构件的牢固程度。第30页/共38页因素二:结构使用的材料在结构设计中必须考虑到所使用的材料,如钢、木、石、化工材料等等，不同的材料就有不同的强度。第31页/共38页因素三:结构构件的连接铰连接：被连接的构件在连接处不能相对 移动，但能相对转动。第32页/共38页刚连接：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、焊接等。榫接胶接焊接第33页/共38页3 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。第34页/共38页残疾人专用电动车第35页/共38页泰顺廊桥的结构原理：廊桥结构的基本组合单元是六根杆件，纵向四根、横向两根，平面呈“井”字形。利用受压产生的摩擦力，构件之间越压越紧。这种结构，不用钉铆，只需用相同规格的杆件，别压穿插，搭接而成。从力学上分析，上端的纵梁压在横梁上，横梁又压在相对一根纵梁上，上下两根纵梁夹住一根横梁，摩擦力使得横梁不能滑动，结构简单而奇妙，这种结构，整体为拱形结构，因此沿拱心线整体受压，不会产生弯矩，就每一根杆件来说，又是最简单的简支梁，承受两种集中荷载。桥的构件统一，无特殊，异形的构件，伐下的树木只需经少量人工即可制成合格构件，而且，装卸方便，拆桥时可以做到不损构件，且可重复利用。小杆件便于运输，用小构件形成大跨度，经济合理。“虹桥结构”有很好的受压性能，只要两端固定，桥就能很好地承受向下的荷载，由于结构的特殊，桥受到向上的反弹力，就很容易失稳遭受破坏。为此，泰顺的虹桥都采用了廊桥这种形式，桥上建廊屋非但不是负担，反而增加了稳定性。每当山洪爆发时，当地居民将家中最重的物体或大石头搬到桥上来增加桥的稳定性。木拱桥以较短的木材，通过纵横相贯，犹如彩虹飞架宽阔水面，其巧妙的结构，令人惊叹！第36页/共38页小试验:材料清单：一次性筷子若干根，硬纸板，钩码一盒活动任务：搭廊桥1、依据示意图用筷子搭建一座廊桥2、在搭好的桥上放一张硬纸板，然后在纸板上放钩码；观察比较廊桥载重量与桥的稳定性有什么关系。讨论与交流：观察比较廊桥载重量与桥的稳定性有什么关系。理解“在一定范围内，拱形廊桥载重越多越稳定的科学内涵”。第37页/共38页感谢您的观看！第38页/共38页