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1、第四节第四节 结构的稳定性结构的稳定性授课教师:谢均燕结构的强度一、结构强度:二、影响结构强度的因素:物体结构承受外力时抵抗破坏的能力。1、材料 2、形状 3、连接方式复习巩固设计的凳子,如果凳腿长短不一,还能坐稳吗?n然而,设计的结构只要满足强度的要求就然而,设计的结构只要满足强度的要求就可以了吗?可以了吗?在结构设计时,除了考虑结构的强度,还要考虑结构的稳定性。什么是稳定?结构的稳定性指的是什么?n课本课本P28-29什么是稳定?什么是稳定?稳定指的不是状态绝对稳定指的不是状态绝对不变,而是指受扰后,允许不变,而是指受扰后,允许状态有所波动,但当扰动消状态有所波动,但当扰动消失后,能重新返
2、回到原失后,能重新返回到原平衡平衡状态状态,此为,此为稳定稳定;不能回到;不能回到原有原有平衡状态平衡状态,为,为不稳定不稳定。台风过后,广告牌翻倒台风过后,广告牌翻倒结构稳定性指的是什么?(回忆)结构的强度?(回忆)结构的强度?结构的结构的稳定性稳定性结构的结构的强度强度指的是结构抵抗指的是结构抵抗 的能力。的能力。指的是结构抵抗指的是结构抵抗 的能力。的能力。破坏破坏失稳失稳我是稳定的结构吗?探究1:影响结构稳定性的因素有哪些?n矿泉水瓶是正立矿泉水瓶是正立的稳定?还是倒的稳定?还是倒立的稳定?立的稳定?你的结论?支撑底面面积越大,结构越稳定!接触底面面积越大,结构越稳定!?分析影响结构稳
3、定性的因素?因素1:支撑面的大小影响结构的稳定性。支撑面越 ,结构越稳定,越 ,则越不稳定。n结构的支撑面结构的支撑面 结构的接触面结构的接触面 接接触触面面支撑面支撑面链接生活链接生活:生活中有哪生活中有哪些结构是利用些结构是利用增大支撑面来增大支撑面来增加其稳定性增加其稳定性的?的?大小?探究2:影响结构稳定性的因素有哪些?n请拿出一张可以写字的白纸。请拿出一张可以写字的白纸。n两瓶矿泉水,一瓶装满水,一瓶装一半水,两瓶矿泉水,一瓶装满水,一瓶装一半水,哪个更稳定?哪个更稳定?n与同伴讨论一下与同伴讨论一下n讨论讨论:继续施加外力使瓶子不断继续施加外力使瓶子不断倾斜,装一半水的瓶子最倾斜,
4、装一半水的瓶子最终也会倒,是什么造成了终也会倒,是什么造成了它的不稳定?它的不稳定?结论1:重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,结构越 ,越高越 。稳定稳定不稳定不稳定分析影响结构稳定性的因素?n重心所在的垂线落在结重心所在的垂线落在结构支撑面的范围内,就构支撑面的范围内,就是是稳定的稳定的,反之就,反之就不稳不稳定。定。结论2:重心垂线的演示:分析影响结构稳定性的因素?因素2:重心的位置影响结构的稳定性。因素1:支撑面的大小影响结构的稳定性。高低水平(与支撑面的关系)请告诉我:为什么我不会倒?材料稳定性还与哪些因素有关?同伴讨论n还有哪些因素会影响结构的稳定性?还有哪些因素会影响结构的稳定
5、性?(P22试验试验3)形状 构件的连接方式会影响结构稳定性。总结影响结构稳定性的因素n(1 1)支撑面的大小支撑面的大小n(2 2)重心的位置)重心的位置n(3 3)形状)形状n(4 4)材料)材料n(5 5)构件的连接方式等)构件的连接方式等n影响结构稳定性的因素是相互关联的。影响结构稳定性的因素是相互关联的。如何巧妙增加结构的稳定性?n利用三角形框架及其组利用三角形框架及其组合结构,可有效地增加合结构,可有效地增加结构的稳定性。结构的稳定性。如何巧妙增加结构的稳定性?n减少杆件的长细比,可减少杆件的长细比,可有效地增加结构的稳定有效地增加结构的稳定性。性。n长细比长细比指的是结构的纵向长指的是结构的纵向长度与横向截面的最大度与横向截面的最大尺寸(如圆的直径)尺寸(如圆的直径)之比。之比。那双鞋的鞋跟更稳?减少长细比n在设计结构时,只有在设计结构时,只有正确认识影响结构稳正确认识影响结构稳定性的各种因素以及定性的各种因素以及它们之间的相互联系,它们之间的相互联系,才能根据实际需要增才能根据实际需要增加结构的稳定性。加结构的稳定性。不稳定的结构一定不好吗?在某些特定情况下,我们可以巧妙的运在某些特定情况下,我们可以巧妙的运用结构的不稳定性,以实现结构特殊的功用结构的不稳定性,以实现结构特殊的功能。能。谢谢!下周再见!
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