2-1-2稳定结构的探析

能承受的内力大——结构强度大
能承受的内力小——结构强度小
例： 如用相同的外力作用下两根材料相同、横截 面积不同的绳子上，若其中一根绳子断了， 请问是哪个绳子？ 答：细绳 理由：细绳单位横截面积的内力大（应力）
内力 应力 = 横截面积
F σ= S
影响结构强度的主要因素
1、结构的形状
钻石有令人难以置 拱形 信的的强度，就是 因为它的分子结构 为四面体，每个面 都是三角形结构。
练习
空调外机通过三角架和螺栓（什么螺栓？）固定在墙 面上，如图所示，分析杆件1、2，螺栓主要受力形式 杆件2
螺栓
空调
杆件1
如图所示是一款平衡吊，吊臂为平行四边形机构， 能在铅垂面内运动，回答以下问题 构件3 配重 构件1 1、各构件的主要受力
构件2
重物
2、配重的作用
3、构件2、构件3与构件1
之间的连接方式
【探究试验1】
在一块薄木板上，有A、B两个矿泉 水瓶子，A中灌满水，B是半瓶水， 请均匀用力，慢慢抬起木板的一端
1.哪个瓶子后倒下？ 2.更换瓶子位置后试验结果怎样？
A
B
结论1:重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。
【探究试验2】
在一块薄木板上，有A、B两个矿泉 水瓶子，A、B中都灌满水，请均匀 用力，慢慢抬起木板的一端
1.哪个瓶子后倒下？ 2.更换瓶子位置后试验结果怎样？
结论2：结构与地面接触所形成的支撑面越大，越稳定。
支撑面、接触面区别
接触面
支撑面
结论3：结构的稳定 性与结构的形状有关
你能说出生活中应用三角型稳定性的事例吗？
三、结构稳定性的应用
一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载。
另一方面人们又利用不稳定的结构实现某些功能。
二、稳固结构的探析
1、结构与稳定性
不倒翁为什么不倒
一、什么是结构的稳定性？
结构在荷载的作用下维持其原有平 衡状态的能力。
二、影响结构稳定性的主要因素：
①
②
结论1：重心所在点的垂线落在结构底面的范围 内,结构就是稳定的。
分析
有如下三个支架，分析哪种结构更稳定？为什么？
1
2
3
3最稳定，3的重心垂线肯定在结构底面内， 1,2的重心位置跟悬挂G有关
探究
为什么矿泉水瓶表 面上有若干凸起的 横向纹路，它的作 用是什么？
钻石有令人难以置信的强 度，是因为它的分子结构 为四面体，每一个面都是 三角形
不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的。
相同结构，材料不同强度不同
2、材料
一根混凝土梁含有加固钢筋， 混凝土擅长抗压力，而钢筋擅 长抗拉力。
例如在地震多发地区，人们将酒瓶之类的物体倒置在地 上，利用这一不稳定的结构实现感知地震的功能。
不倒翁为什么不倒
如图所示是一款高度可调节的电脑桌，立柱可 伸缩，用紧固件固定。如何提升电脑桌的稳定 性？ 1.增大底座的支撑面 2.增大底座的质量 3.降低电脑桌的高度
（为了操作方便，选择 什么的紧固件？）
二、稳固结构的探析
2、结构与强度
复习
结构与稳定性的主要因素：
1.对于一个静止状态的结构而言，如果重心所在 点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的， 不会出现倾倒。 2.重心的高低 3.支撑面的大小 4.结构的形状
2009年6月27日，上海闵行区“莲花河畔景苑”房地产开发项 目内，一幢已结构封顶的在建13层楼房在1分钟内发生倒塌， 1名作业人员被压窒息死亡。
结构的强度
定义：结构具有的抵抗被外力破坏的能力 例： 1.在拔河比赛中，绳子被拉断，说明绳子不 具有抵抗两队拉力的能力 2.6级地震中一幢小楼倒塌了，说明这座小楼 不有抵抗6级地震的能力
———结构强ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ低
当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互 作用发生改变，产生一种抵抗外力与变形的力,称 之为内力。内力反映了材料抵抗外力破坏的能力。
梁的受力示意图
强度：钢＞铜，钢＞铝，钢＞塑料
3、结构的连接方式
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动， 但可相互转动，具体有松螺栓、松铆钉等
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。具体有焊接、榫接、胶接等
强度大
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 例如：自行车 单车→加重自行车、斜梁女式自行车→童车、 残疾车、双人自行车、可折叠自行车