结构强度与稳定性
建筑工程验收标准中的结构强度和稳定性要求
建筑工程验收标准中的结构强度和稳定性要求建筑工程验收是施工完工后的最后一道程序，用于确保建筑物的质量、安全性和可行性。
其中，结构强度和稳定性是验收标准中非常重要的一部分，其要求的达标对于建筑物的安全性至关重要。
一、结构强度要求1. 材料选择要求：建筑工程中使用的材料必须符合国家标准或规范，并具备足够的强度，以承受自身重量和外部荷载。
常见的建筑材料如钢筋、混凝土、砖石等，其强度参数必须符合要求。
2. 结构设计要求：建筑工程的结构设计必须合理，结构体系必须稳定，并能够满足预先确定的设计要求和荷载条件。
结构设计中需要考虑到建筑物的相对位移、挠曲、拱效应等因素，以保证结构的强度。
3. 施工工艺要求：建筑工程施工过程中，工艺的选择和执行必须符合结构强度要求。
施工过程中的加固、连接和安装等工艺操作必须符合规范，确保结构的强度和稳定性。
二、结构稳定性要求1. 抗震性要求：建筑工程验收中，抗震性能是结构稳定性的重要指标之一。
建筑物必须具备足够的抗震能力，能够在地震或其他外部荷载作用下保持稳定。
建筑物的承载体系、连接方式和材料的抗震性能都需要满足相应的规范要求。
2. 风荷载要求：建筑工程中，特别是高层建筑，风荷载是一项重要的结构稳定性考虑因素。
建筑物必须具备足够的风荷载容限，以保证在强风作用下不产生倾覆或结构损坏。
风荷载计算和结构设计需要符合建筑规范的相关要求。
3. 施工质量要求：建筑工程施工过程中，施工质量对结构稳定性起到至关重要的作用。
施工工艺操作必须符合规范，施工方必须按照图纸和设计要求正确执行，确保结构的组装和施工质量。
结构强度和稳定性的要求是建筑工程验收的核心内容之一，直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。
工程验收的目的是为了确保建筑物达到设计要求，并具备足够的强度和稳定性。
综上所述，在建筑工程验收标准中，对于结构强度和稳定性的要求主要包括材料选择、结构设计、施工工艺、抗震性能、风荷载容限和施工质量等方面。
四、结构的强度和稳定性试验
想一想： 比萨斜塔为什么不倒塌？
对于一个结构而言，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。
荣昌河包斜塔
在荣昌区河包镇，有一座 清代佛塔，高约9.5米、基 座为2.2米的11层八角石塔 。 这座塔不知从何时开始倾斜 至今,约30度的倾斜程度远 远超过闻名全球的意大利比 萨斜塔(比萨斜塔目前 倾斜 约5.5度)。
稳定性分析。
课堂小游戏
不借助其他物品让一煮熟的鸡 蛋竖立在光滑的桌面上？
哪到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构 又是不稳定的？
结构的稳定性
稳定的含义
稳定是指不是绝对状态不变，而是受干扰后， 允许状态有所波动，但是扰动消失后，能重新 返回到平衡状态的性质叫稳定。
不能回到平衡状态的叫不稳定。
结构的稳定性 ——结构在荷载的作用下维持其原有平
3、结构的形状
、如何提高结构的稳定性
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。
1.我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三角结
构的，从这种现象中我们可以看出以下哪个因素影响着结
构稳定性？
A、材料
B、形状 C、构件
D、连接方式
2.以如下方式放置的并注入不同数量的水，稳定性最差的 是：
如果没有梯子中间 的拉杆将会怎么样？
【探究三】三脚架的作用
三脚架的作用就是稳定相机，用户 要想拍摄清晰稳定的画面，尤其是 夜景，相机不能抖动，否则画面就 “废”掉了。
[结论三]：
结构或构件的形状影响其稳定性。
[总结]： 影响结构稳定性的主要因素：
1、重心位置的高低
装配式建筑施工中的结构强度与稳定性计算
装配式建筑施工中的结构强度与稳定性计算随着社会的发展和科技的进步，人们对于建筑物的要求也越来越高。
而装配式建筑作为一种新兴的建筑方式，其快捷、灵活、可持续等特点受到了广泛关注。
然而，在装配式建筑的施工过程中，结构强度与稳定性成为了一个重要且需要仔细计算的问题。
本文将重点介绍在装配式建筑施工中，如何准确计算结构强度与稳定性。
一、结构强度的计算1. 材料力学性质分析在进行结构强度计算之前，首先需要对所使用的材料进行力学性质分析。
例如，在选择合适的承重板材时，需要考虑其弹性模量、抗拉强度和屈服强度等指标。
只有了解材料的力学性质，才能确保施工中所选用的材料符合设计要求。
2. 结构受力分析通过对装配式建筑结构各部件所受力情况进行详细分析和计算，能够确定不同部位所承受的荷载大小以及作用方向。
例如，对于悬挂式结构的装配式建筑，需计算悬挂系统中的承力拉杆的强度是否满足要求。
而对于墙体结构，需要分析其受风、自重、人员活动等多种荷载作用下的受力情况。
3. 结构设计与验证基于材料性质和结构受力分析，进行合理的结构设计和验证是确保装配式建筑施工中结构强度的重要环节。
在进行结构设计时，需要考虑到施工过程中可能出现的不确定因素，例如扣件连接处应有一定的弯曲余量以适应安装误差。
二、结构稳定性的计算1. 局部稳定性计算局部稳定性是指装配式建筑中各个构件局部区域受压或抗弯时的稳定性问题。
例如，在柱和梁的联接处，需考虑其受压区域是否超过了临界值从而导致破坏；同时还需判断梁柱节点是否具备足够的刚度和承载能力。
2. 整体稳定性计算整体稳定性是指装配式建筑整体结构在荷载作用下是否能够保持稳定。
要进行整体稳定性计算，首先需要针对不同的结构形式制订相应的计算方法和公式。
例如，对于框架结构的装配式建筑，可以采用弹性屈曲分析和极限状态分析等方法来判断其整体稳定性。
3. 抗震设计与分析装配式建筑要能够在地震等自然灾害中保持稳定，抗震设计和分析是必不可少的环节。
钢结构设计中的强度与稳定性分析
钢结构设计中的强度与稳定性分析钢结构作为一种重要的建筑构造形式，在现代建筑中得到了广泛的应用。
其独特的特点使其成为了建筑设计师们的首选，然而，正确理解和分析钢结构的强度与稳定性是确保其安全性和可靠性的关键。
本文将深入探讨钢结构设计中的强度与稳定性分析，以期对读者有所启发。
一、强度分析钢结构的强度分析是确保建筑结构能够承受正常和异常荷载的重要步骤。
在设计过程中，工程师需要考虑到以下几个关键因素。
1.1 材料强度钢材作为钢结构的主要构造材料，其强度参数决定了整个结构的抗力能力。
工程师需要详细了解所选用的钢材的性能指标，包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量等，以确保设计结构的强度能够满足要求。
1.2 荷载计算在设计过程中，荷载计算是非常重要的一环。
工程师需要根据建筑的用途和具体情况，准确计算出可变荷载、恒载和地震荷载等，以保证设计的结构能够承受这些荷载。
当荷载不均匀分配时，还需要进行统一系数的计算。
1.3 结构稳定钢结构的稳定性是强度分析中不可忽视的一部分。
当结构受到垂直或水平方向的外力作用时，其稳定性要求结构能够保持稳定。
工程师需要根据实际情况，采用适当的稳定性分析方法，确保设计的结构能够满足要求。
二、稳定性分析稳定性分析是钢结构设计中非常重要的一环，它主要考虑结构在受荷时的稳定性能。
以下是一些常见的稳定性分析方法。
2.1 弯曲稳定性分析在弯曲稳定性分析中，工程师需要计算并分析结构受弯矩作用下的稳定性。
通过计算结构的屈曲系数和容许屈曲荷载，可以确定结构的弯曲稳定性是否得到满足。
2.2 屈曲稳定性分析屈曲稳定性分析主要考虑结构在压力作用下的稳定性。
工程师需要计算结构的临界荷载和理论强度，以保证结构在受压力作用时不发生屈曲。
2.3 应力稳定性分析应力稳定性分析是为了保证结构在受荷时不发生破坏。
工程师需要计算结构的应力集中系数和容许应力，以确保结构在实际使用条件下能够稳定且不发生破坏。
三、结构设计的实践在实际结构设计中，强度与稳定性分析是紧密相连的。
建筑结构强度与稳定性分析
建筑结构强度与稳定性分析建筑结构的强度和稳定性是设计和施工过程中最重要的考虑因素之一。
只有确保建筑物的结构具有足够的强度和稳定性，才能确保建筑物在使用过程中的安全性和可靠性。
因此，在进行建筑结构设计和分析时，强度和稳定性分析是必不可少的步骤。
一、强度分析建筑结构的强度分析主要是为了确定结构的抗力能力是否足够，是否能够承受设计荷载而不发生破坏。
强度分析的过程可以通过以下几个步骤来实现：1. 结构材料的性能分析：不同材料具有不同的强度和刚度特性，因此需要对选定的结构材料进行性能测试和分析，以确定其强度参数。
常见的结构材料包括钢筋、钢材、混凝土等。
2. 荷载分析：荷载是指作用在建筑物上的外部力，如重力荷载、风荷载、地震荷载等。
强度分析的关键是确定不同类型荷载的大小和作用方向，以及它们对建筑结构的影响。
3. 结构模型建立：建筑结构可以用各种模型进行简化和近似。
常见的结构模型包括弹性模型、刚塑性模型等。
根据具体情况选择合适的结构模型，并建立相应的数学方程。
4. 应力分析：通过建立结构的数学模型，可以计算出结构中各部位的内应力分布情况。
应力分析可以确定结构中的薄弱区域，并根据计算结果进行必要的加固处理。
5. 破坏准则：破坏准则是用来衡量结构是否达到破坏的标准。
常见的破坏准则包括极限状态设计（Ultimate Limit State, ULS）和使用状态设计（Serviceability Limit State, SLS）。
二、稳定性分析建筑结构的稳定性分析主要是为了确定结构在承受外部荷载时是否会产生不稳定和倾覆现象。
稳定性分析的过程可以通过以下几个步骤来实现：1. 建筑结构类型分析：不同类型的建筑结构在稳定性分析上有不同的考虑因素。
常见的结构类型包括框架结构、悬臂结构、拱结构等。
根据结构类型的不同，选择合适的稳定性分析方法。
2. 结构稳定性计算：结构稳定性计算是为了确定结构在承受荷载时是否会失去稳定性。
常见的稳定性计算方法包括屈曲分析、扭转分析等。
强度、刚度、稳定性
结构失效的三种模式：强度、刚度、稳定。
强度因为直观，最好理解。
强度问题通常表现为构件受力拉断/压溃了，定量描述就是某点应力大于了材料强度。
强度：材料抵抗永久（塑性）变形或断裂的能力；1.刚度问题表现为构件受力后变形大，定量描述就是变形大于变形允许值。
刚度与强度不同，构件没坏，只是变形大，实质上体现的更多是功能性要求。
刚度：材料抵抗弹性变形的能力刚度要求：在载荷作用下，构件即使有足够的强度，但若变形过大，仍不能正常工作。
2.稳定性要求一些受压力作用的细长杆，如千斤顶的螺杆、内燃机的挺杆等，应始终维持原有的直线平衡形态，保证不被压弯。
稳定性要求就是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。
失稳并不是翻倒而是不能恢复原有稳定形状从建筑规范的解释就是高宽比，即高度和建筑横向跨度的比例，比如说砖墙同样的高度和长度，砖墙越厚，底部面积越大越不容易倒。
稳定性：结构维持其原有平衡状态的能力。
刚度是与变形有关，这个变形过程是渐进。
而稳定性是在强度和刚度都满足的情况下依然可能发生的现象，其变形过程是跳跃的。
稳定性：工程中有些构件具有足够的强度、刚度，却不一定能安全可靠地工作。
当F小于某一临界值F cr，撤去轴向力后，杆的轴线将恢复其原来的直线平衡形态(图b)，则称原来的平衡状态的是稳定平衡。
当F增大到一定的临界值F cr，，撤去轴向力后，杆的轴线将保持弯曲的平衡形态，而不再恢复其原来的直线平衡形态(图c)，则称原来的平衡状态的是不稳定平衡。
稳定的平衡状态和不稳定状态之间的分界点称为临界点，临界点对应的载荷称为临界荷载。
用Fp cr表示。
压杆从直线平衡状态转变为其他形式平衡状态的过程称为称为丧失稳定，简称失稳，也称屈曲，屈曲失效具有突发性，在设计时需要认真考虑。
建筑行业验收标准中的强度与稳定性要求
建筑行业验收标准中的强度与稳定性要求建筑是人们居住和工作的场所，其强度与稳定性对于保障人们生命财产安全至关重要。
为了确保建筑物的质量，建筑行业制定了一系列验收标准，其中包括对强度与稳定性的要求。
一、强度要求在建筑行业的验收标准中，强度是一个关键指标。
强度要求是指建筑物在承受外力时所具备的抵抗破坏的能力。
在验收过程中，各个部位的结构都需要满足一定的强度要求。
首先，混凝土结构在验收时要满足一定的抗压强度。
混凝土是建筑常用的构造材料之一，其抗压强度直接影响建筑物的整体承载能力。
验收时要求混凝土按照设计要求的配比比例进行浇筑，并进行相应的强度试验，确保其强度达到预期值。
其次，钢结构的强度要求是建筑验收中的重点之一。
钢结构作为一种高强度材料，被广泛应用于建筑物的承重结构。
建筑验收中要求钢结构在设计荷载下具备足够的强度和刚度，能够保证建筑物的整体稳定性。
另外，墙体、地板、梁柱等构件的强度也需要进行验收。
墙体的强度要求包括抗压强度和抗水平荷载的能力。
地板的强度要求包括抗弯强度和抗剪强度等。
而梁柱作为建筑物承重构件，其强度要求更高，需要具备足够的抗弯和抗压强度，以确保整个建筑物的稳定性。
二、稳定性要求稳定性是建筑物在受到外力作用下不发生倾覆或坍塌的能力。
建筑行业的验收标准中也包括对稳定性的要求，以确保建筑物在运行中的安全性和稳定性。
首先，建筑的整体结构要能够保持稳定。
这就要求建筑物的整体结构布局合理，重心位于支撑点之间，避免出现不稳定的情况。
建筑物的重心位置、支撑结构的稳定性都需要进行计算和评估。
其次，建筑物的抗风性能也是稳定性的重要方面。
在高楼大厦等高风险区域，建筑行业验收标准对风荷载的考虑更为严格。
建筑物的结构设计要能够抵御风力的冲击，确保建筑物在恶劣天气条件下仍然保持稳定。
此外，地震是建筑物稳定性的重要考量因素。
建筑物的地震抗震能力直接关系到人们的生命财产安全。
建筑行业验收中对地震力的要求更为严格，要求建筑物能够在地震作用下保持一定的稳定性和完整性。
结构的强度与稳定性
苏州的虎丘塔
思 考：各种斜塔为什么斜而不倒？
1
2
Hale Waihona Puke 3结论：物体的重心所在点的垂线落在结构底座的范围内 ，物体就不会翻倒，就是稳定的。
3、结构的稳定性与它的几何形状有关。
A、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？ 一般情况下，梯子打开的时候， 梯面与地面组成三角形，梯子本身就 能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉 直时，两个梯面的上半部分就与横杆 构成了稳定的三角形，这就进一步加 强了梯子的稳定性，保证梯子能承受 人体的压力。如果没有梯子中间的拉 杆，载人时就不能保持稳定。
[探究1]：
拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳 定性不好。怎样将它直立在桌面上，让它就能很好的挺立住？
因素一：支撑面积的大小
1.稳定性与支撑面积的大小有关 支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
A.落地电风扇或者宾馆里的落地灯，它们都有一个比较 大的底座
结构的底座，结构与地面接触所形成的支撑面大,稳定 。
小结 一、结构的强度 影响结构强度的三因素：结构的形状、结构的材 料与连接 二、结构的稳定性 影响结构稳定性的三个因素：重心位置、支撑面 积的大小和结构的形状
B：为什么大坝的横截面总是建成梯形？
大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力， 水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要 求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的 支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。
C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？
为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。
σ =N/S
外力
内力
P
N
影响结构强度的主要因素
结构的强度与稳定性试验分解课件
目录
CONTENTS
• 结构强度与稳定性试验概述 • 结构强度试验 • 结构稳定性试验 • 试验方法与流程 • 试验案例分析 • 结论与展望
01 结构强度与稳定性试验概 述
结构强度与稳定性基本概念
结构强度
指结构在一定条件下抵抗外力破坏的 能力。
结构稳定性
指结构在各种外力作用下维持其原有 平衡状态的能力。
报告编写
根据试验结果和分析结果，编写详细 的试验报告，包括试验目的、方法、 结果和结论等。
05 试验案例分析
桥梁结构强度与稳定性试验
桥梁结构强度与稳定性试验的目的
验证桥梁结构的承载能力和稳定性，确保桥梁在使用过程中安全可靠 。
试验方法
通过施加荷载，观察桥梁的变形、位移和裂缝等情况，分析结构的强 度和稳定性。
04 试验方法与流程
试验准备阶段
确定试验目的
明确试验的目标，是为了评估结构的 强度、刚度、稳定性还是其他性能指 标。
选择合适的试验方法
根据试验目的，选择合适的试验方法 ，如静态加载、动态加载、振动台试 验等。
准备试验设备
根据试验方法，准备相应的试验设备 ，如加载设备、传感器、数据采集系 统等。
制作试样
动载强度试验
总结词
动载强度试验是通过施加动态载荷来测 试结构承受动态载荷能力的试验。
VS
ห้องสมุดไป่ตู้
详细描述
动载强度试验是在结构上施加动态载荷， 如振动、冲击或碰撞等，以测试结构的动 态特性和稳定性。这种试验通常在振动台 、冲击试验机或碰撞试验机上进行，通过 模拟实际环境中的动态载荷来评估结构的 性能和安全性。动载强度试验对于评估结 构的抗震、抗风和抗爆性能等具有重要意 义。
结构的强度与稳定性
不可相对 运动式
准确配合
连接牢固
车圈与辐条
钢一琴系等列乐常器为或金某属些得机链器环上或可环以形按物下弹起得部件
知识拓展:
大家把刚才得矩形方框拿 出来,讨论一下,可以通过什么样 得方式使她更加结实。
稳定性概念
F
倒摆
稳定性概念
稳定指得不就是状态绝对不变,而就 是指受扰后,允许状态有所波动,但当扰动 消失后,能重新返回到原平衡状态,即为稳 当;不能回到原有平衡状态,为不稳定。
小结:
一、结构得强度 :就是指结构具有抵抗 被外力破坏得能力。
二、影响结构强度得主要因素:
1、材料
2、形状
3、连接方式
三、结构得稳定性 结构具有阻碍翻倒或移动得特性,就就
是结构稳定性。 四、影响结构稳定性得因素
1、几何形状 2、支撑面积大小 3、重心位置
1、我们经常看到马路旁边得广告牌后面得支撑架就 是三角结构得,从这种现象中我们可以看出以下哪个 因素影响着结构强度？ A、材料 B、形状 C、构件 D、连接方式
2、以如下方式放置得并注入不同数量得水,稳定性最 差得就是:
3、如图一张圆桌,不能使她更加稳固得方法就是:
A、使用较重得大理石做桌子与地面得接触部分,木材做 桌面 B、使用较重得大理石做桌面 C、如使用木材制作桌子,各部分大量采用榫接得方式 D、增大桌子底部得支撑面面积
实际应用: 广告牌得抗风问题
试验结论:结构强度与构件得 形状 有关。
技术试验三
试验材料:四根木条、四枚钉子、锤子 试验方法:
钉接
榫接
试验结论:结构强度与构件得_连__接__方__式有关。
从被连接件间得状态关系来分类
连接方式
常见得技术 与方法
第三节 结构的强度与稳定性
中间有焊接缝的 钢管受到撞击时 容易损坏
因为有连接点
小试验
这是一种我们生活中的现象，在没吹它时它是稳定的，后 来它为什么会翻倒呢？
当这些物体受到外力作 用时，原有的平衡状态 被打破导致的
二、结构的稳定性
结构的稳定性——在荷 载作用下维持其原有平衡状 态的能力。
1、什么叫稳定？ 释 例：生活稳定 义 学习稳定 情绪稳定 物价稳定 a.在一定时间里没有太大的变化，保持一种平衡 状态。 b.这种平衡状态并不是指状态绝对不变，而是受 到干扰后，允许状态有所波动。 c.但干扰消失后，能重新返回到原来的平衡状态。
不稳定的结构应用： １.倒置的啤酒瓶可以预报地震。 ２.在打水的桶口边挂一重物， 在水面时能自动翻倒打水。
练习
(1)货物应尽量放在船舱里还是甲板上？为什么？
(2)临时摆放的屏风为什么摆成Z字型，而不摆成一 字型？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？
答：结构的形状影响结构的稳定性。
2、结构具有阻碍翻倒或移动的特性，就是结构稳 定性。
[探究1]：
拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳 定性不好。同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角 度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
因素一：支撑面积的大小
1.稳定性与支撑面积的大小有关 支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？
为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。
注意： 支撑面≠接触面。 接触面:是物体与地面接触形成的面。 支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。
增大与地面接触所形成的支撑面积， 增加稳定性
[探究2]：落地扇为什么不易倾倒？
结构的强度与稳定性
1.结构稳定性 2.影响结构稳定性的主结构与强度，结构与 功能
结构与强度
结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被 外力破坏的能力.
拔河
绳子的强度
强度与稳定性的联系与区别
稳定性是研究结构保持平衡状态的能力 强度是研究结构不被外力破坏的能力
下列物品一般不是利用降低重心高度来实 现稳定性状态的是（）
A 电风扇的底座 B 不倒翁
C 汽车的底座
D 溜冰鞋
如图所示是我们日常生活中经常使用的瓷 碗，这种碗的碗脚在制作上用料一般较厚， 采用这种设计的主要目的是为了（）
A 不太烫手
B 美观
C 增加强度
D 增加稳定性
自行车的三脚架是（）
A 框架结构
B 壳体结构
C 实体结构
D 组合结构
自行车要前行，人要不断地踩脚踏板，此时自行 车中轴主要受到的力是（）
A 压力
B 剪切力
C 拉力
D 扭转力
自行车的挡泥板是（）
A 框架结构
B 壳体结构
C 实体结构
D 组合结构
探究活动
背景材料： 在生产生活中，我们经常会遇到开会、听
报告等集体活动，在会议上，我们需要做 书面记录。由于受场地的限制，为使容量 最大化，多数会议室只安装固定椅子没有 桌子，从而给我们的书写带来不方便。 问题提出：如何解决书写不方便的问题？
构件的连接方式
连接方式
连接特性
应用实例
铰连接
被能连相接 对的移构动件，在可连相接对处转不动。门折接与叠门式框雨合伞页伞连骨接连，
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。
焊连接、木凳的榫 结构，胶合物品。
飞机结构强度与稳定性分析
飞机结构强度与稳定性分析飞机结构的强度和稳定性是保证飞机安全性的关键要素。
在设计飞机结构时，需要进行强度与稳定性分析，以确保飞机在各种操作条件下的结构能够承受飞行和地面操作所产生的各种载荷，并保持稳定。
强度分析是指对飞机结构进行载荷和应力分析，以确定各个部件的强度是否满足设计要求。
飞机在飞行、起降、地面运行等过程中会受到来自外部环境和内部载荷的作用力，如气动载荷、重力载荷、机动载荷等。
这些载荷会引起飞机结构产生应力和变形，如果结构强度不足或应力集中，就可能导致结构破坏或失效。
强度分析的过程通常包括以下几个步骤：1. 确定载荷：根据飞机的使用条件和工作环境，确定各种载荷的大小和方向。
不同载荷类型会对结构产生不同的作用，因此需要进行逐个载荷的分析。
2. 应力分析：通过数值计算或实验方法，计算结构在各载荷下的应力分布。
应力分析可以确定结构中应力的大小和分布情况，找出应力集中的部位。
3. 材料强度：根据结构所采用的材料类型和性能参数，确定材料的强度特性。
强度特性包括材料的屈服强度、抗拉强度、抗剪强度等。
4. 结构强度评估：将载荷和应力分析的结果与材料的强度特性进行对比，评估结构的强度是否满足设计要求。
如果结构在某些区域存在强度不足的问题，需要采取相应的措施，如增加材料厚度、增强结构支撑等。
稳定性分析是指对飞机结构的稳定性进行评估，以判断结构在受到外力作用时的变形和位移是否满足要求。
稳定性问题主要涉及结构的屈曲和失稳现象。
在稳定性分析中，首先需要确定结构的临界负载和临界位移。
临界负载是指当外力达到一定的大小时，结构将从稳定状态转变为失稳状态。
临界位移是指在临界负载下，结构发生的最大变形。
稳定性分析主要考虑以下几个方面：1. 屈曲分析：通过计算结构的刚度矩阵和载荷矩阵，确定结构的临界负载和临界位移。
屈曲分析可以帮助设计师了解结构的稳定性边界，从而采取相应的措施提高结构的稳定性。
2. 动力稳定性分析：以考虑飞机在飞行中的外界扰动和内部振动引起的稳定性问题。
通用技术-第一章第三节结构的强度与稳定性(第一课时)
以轨道交通为例，对其轨道结构的强度和稳定性进行检测与评估， 确保列车运行的安全性和稳定性。
04
提高结构强度与稳定性的方 法
材料选择与优化
选用高强度材料
采用高强度钢材、混凝土等材料，以提高结构的 承载能力和稳定性。
优化材料配比
通过调整材料的配比，如混凝土中的水泥、骨料、 水等比例，以达到最佳的强度和稳定性。
结构形式
结构设计
合理的结构设计能够提高结构的强度 和稳定性，避免因受力不均导致结构 破坏。
连接方式
连接方式对结构的整体性有着重要影 响，合理的连接方式可以提高结构的 强度和稳定性。
结构尺寸
结构尺寸的大小直接影响结构的刚度 和稳定性，过大的尺寸可能导致结构 失稳，过小的尺寸则可能使结构过早 破坏。
环境因素
引入增强材料
在结构中加入纤维增强材料，如碳纤维、玻璃纤 维等，以增强结构的抗拉、抗压性能。
结构设计优化
精细化设计
01
采用先进的计算和分析方法，对结构进行精细化设计，优化结
构的受力分布和传力路径。
引入冗余设计
02
通过增加结构中的冗余构件和连接方式，提高结构的可靠性和
稳定性。
考虑环境因素
03
在设计中充分考虑环境因素对结构的影响，如温度、湿度、腐
结构强度通常通过材料的力学性能和结构的几何形状、尺寸、连接方式等因素来体 现。
结构强度是保证结构安全稳定的重要因素之一，也是结构设计时需要考虑的重要指 标。
结构稳定性的定义
结构稳定性是指结构在受到外力 作用时保持其原有平衡状态的能
力。
结构稳定性通常与结构的形状、 尺寸、支撑条件、材料特性等因
素有关。
05
建筑结构设计中的强度与稳定性规范要求
建筑结构设计中的强度与稳定性规范要求在建筑工程中，结构设计是至关重要的环节之一。
一个稳固、承载力强的结构是确保建筑物安全可靠的基础。
因此，强度与稳定性成为建筑结构设计的重要规范要求之一。
1. 强度设计规范要求强度设计是指根据工程要求和物理特性，设计出合理的结构尺寸和材料，以满足建筑物在正常使用和设计寿命内对多种外力的承载能力。
强度设计的规范要求主要包括以下几个方面：1.1 材料强度要求：建筑结构所使用的材料需要符合相应的强度标准，例如钢材强度、混凝土抗压强度等。
这些要求由国家或地区的建筑法规和标准来规定，以确保结构的安全性。
1.2 荷载要求：强度设计需要考虑到建筑物可能承受的各种荷载，包括永久荷载（如自重、楼层重量）、变动荷载（如人员、家具等）、风荷载、地震荷载等。
设计中需根据实际情况进行合理估计，并按照规范规定的荷载系数计算，以确保结构在各种荷载作用下具备足够的承载能力。
1.3 构件强度要求：建筑结构设计中常采用的构件包括梁、柱、板、墙等，这些构件的尺寸和截面形状需要满足一定的强度要求。
例如，在梁的设计中，需要保证截面尺寸和钢筋布置能够承受设计荷载，在弯曲、剪切、扭转等方面具备足够的强度。
2. 稳定性设计规范要求稳定性设计是指在保证结构强度的基础上，确保结构在受力作用下不发生过度变形、失稳或倒塌。
稳定性设计的规范要求主要包括以下几个方面：2.1 稳定性分析：稳定性设计需要进行全面的结构稳定性分析，包括整体稳定性和局部稳定性。
通过分析建筑物受力影响下的位移、形变、应力等参数，确保结构在使用寿命内具备足够的稳定性。
2.2 结构构造：稳定性设计也需要考虑结构的构造形式，包括框架结构、桁架结构等。
通过合理的构造设计来提高结构的稳定性，减小外力的影响。
2.3 抗侧倾稳定性：在地震等侧向作用下，建筑物容易发生侧倾现象。
稳定性设计要求合理设置剪力墙、抗侧撑等结构措施，以提高结构的抗侧倾稳定性。
总结：强度与稳定性是建筑结构设计的重要规范要求。
结构的强度与稳定性
内力
外力是使构件发生变形的同时，构件内部分子之间 随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。
外力
内力
P
N
1.影响结构强度的主要因素
吊兰支撑使用的三角形支 架结构，而不使用由一根直杆挑起 的结构。从材料方面考虑，吊兰的 三角形支架使用的是钢管而不是木 条或塑料，钢管抗拉力性能好。从 连接方式考虑，吊兰的三角形支架 的构件是焊接而不是捆缚，这种连 接方式更牢固。
B、照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状？
因为三角支架与地面有 三个接触点，形成的三角形结 构使照相机的支撑架更容易稳 定。
因素三： 结构的稳定性与它的几何 形状有关。
补充（三角形稳定性的应用）：
建筑中广泛运用了三角形的稳定性。房子、桥梁的桁 架大多都是由多个三角形构成的；钢架结构的十字梁同样是 运用这一原理，在四边形的框架中用两条杆件作对角线，形 成多个三角形，既节省了材料，减轻了结构的质量，又有效 地加强了结构的强度和稳定性。十字钢梁也是建筑中常用的 构件，如在高压输电的铁塔、悬索桥的塔架，以及摩天大楼 钢架结构中都被普遍地采用。
竹竿比脆性塑料 杆能挂更多的重 物而不会断裂
不同材料的抗 拉性能不同
沿着垂直于重 心线的方向撞击一 根完整的钢管与用 同样的方法撞击一 根中间有焊接缝的 钢管
中间有焊接缝的 钢管受到撞击时 容易损坏
因为有连接点
应力和强度的关系：
这只是我们一个笼统的说法，我们如何 来衡量一件东西的强度呢?那就要用到应力的知 识。
使用钢筋混凝土结构的好处是什么？
混凝土抗压性能较好， 而抗拉能力就比钢筋要小得 多。因此在制造时可在梁的 受拉区放置钢筋，组成钢筋 混凝土梁，在这种梁中，钢 筋受拉，混凝土受压，它们 合理组成一个整体，共同承 担载荷的作用。
四、结构的强度和稳定性试验
铁力一中 钱春江
台风过后，广 上挂上
为 一定数
什 量的铁
么 不
环，它
倒 还会不
？ 倒吗？
重心的高低
动 手 做 一 做
重心点的垂线位置，落在结构支撑 面的范围内。
1
2
3
结论：重心所在点的垂线落在结 构底座的范围内，就是稳定的。
斜 塔 为 什 么 不 倒 ？ 重心的位置
小试验一: 将手中的书本直立到桌面上
“一”字形 —— 很难立住 将底面展开 —— 容易立住
支撑面的大小影响结构的稳定性
小试验二：
思考：怎样站立最稳，为什么？
单脚支地站立 —— 重心、支撑面 双脚合拢支地站立 —— 重心、支撑面
双脚张开支地站立 —— 重心、支撑面、形状
演示试验三：相同水瓶，满瓶 和半瓶的推倒试验。启发学生 分析总结影响结构稳定性的因 素之一——重心位置的高低。 学生联系实际，教师补充典型 案例加强。
谢谢！
结论： 影响结构稳定性的主要因素
1、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 3、结构的 形状
影响结构稳定性的因素是相互关联的
三、巧妙增加结构的稳定性的方法：
⑴ 调整结构的形状:支撑面越大越稳定
⑵ 调节重心的位置： 竖直方向—越低越稳定 水平方向—越靠近底面中心越稳定
⑶ 减小杆件长细比
演示试验四：相同水瓶，两满瓶水，一 正立，一倒立的推倒试验。启发学生分 析总结影响结构稳定性的因素之二—— 支撑面的大小。学生联系实际，教师补 充典型案例，静止停放的自行车和摩托 车稳定的条件、再有就是比萨斜塔的案 例，这两个案例解决两个关键：
（1）接触点和支撑面的关系。
钢筋混凝土结构的强度与稳定性分析
钢筋混凝土结构的强度与稳定性分析钢筋混凝土结构是建筑工程中常用的一种结构形式，其具有良好的耐久性、抗震性和水密性等优点。
但是，由于不同地区环境、材料等原因，钢筋混凝土结构的强度与稳定性存在着差异。
在设计和施工过程中，需要进行一定的分析和判断。
一、强度分析1.1 抗拉强度钢筋混凝土的抗拉强度很低，但由于加入了钢筋，可以有效地提升抗拉强度，从而增强了整个结构的抗震性能。
在设计和施工过程中，需要根据不同的结构形式和受力条件提高加钢率，确保结构的抗震、抗裂性等。
1.2 抗压强度钢筋混凝土的抗压强度大于抗拉强度。
在施工过程中，需要合理控制水泥用量、砂浆配合比等，确保混凝土的强度和密实性。
另外，在钢筋混凝土结构中，梁和柱的截面形状和尺寸对抗压强度也有影响。
在设计过程中需要根据受力条件选择合适的截面形状和尺寸。
1.3 剪切强度钢筋混凝土结构的剪切强度是指受剪力时抵抗剪切作用的能力。
在设计和施工过程中，需要根据不同的结构形式和受力条件进行合理的计算和分析。
同时，采用钢筋混凝土结构的受力区域也需要进行强度分析，确保结构能够承受剪切力的作用。
二、稳定性分析2.1 屈曲稳定性屈曲稳定性是指在外力作用下，结构发生屈曲变形时，结构能够保持稳定的能力。
在钢筋混凝土结构中，柱、框架等结构需要进行屈曲稳定性分析，从而确定支撑方式和结构的抗屈曲能力。
同时，需要合理控制结构的横向刚度和水平位移。
2.2 翻倒稳定性翻倒稳定性是指在外力作用下，结构可能出现倾覆、翻倒等不稳定情况时，结构能够保持稳定的能力。
在钢筋混凝土结构中，建筑物的高度和所处地域的风压等因素会影响翻倒稳定性。
在设计过程中需要根据不同的建筑物高度和地域因素进行稳定性分析，确保结构稳定性和安全性。
2.3 转移稳定性转移稳定性是指在外力作用下，结构内部力的转移和分配过程中，结构能够保持稳定的能力。
在钢筋混凝土结构中，柱、梁、板等结构的转移稳定性需要进行分析和计算，从而确保结构各个部分的转移和分配过程的顺利进行。
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结构强度与稳定性
通用技术
知识拓展:
大家把刚才的矩形方框拿 出来，讨论一下，可以通过什么 样的方式使它更加结实。
结构强度与稳定性
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稳定性概念
F
结构强度与稳定性
倒摆
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稳定性概念
稳定指的不是状态绝对不变，而是 指受扰后，允许状态有所波动，但当扰 动消失后，能重新返回到原平衡状态， 即为稳当；不能回到原有平衡状态，为 不稳定。
结构强度与稳定性
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1.我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三
角结构的，从这种现象中我们可以看出以下哪个因素
影响着结构强度？
A、材料
B、形状 C、构件
D、连接方式
2.以如下方式放置的并注入不同数量的水，稳定性最 差的是：
结构强度与稳定性
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3.如图一张圆桌，不能使它更加稳固的方法是：
有关。
结构强度与稳定性
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外力使构件发生变形的同时，构件内部分子 之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为 内力。 作用在单位面积上的内力，称为应力。 σ（sigma ）= N 单位 N/mm2或 N/cm2
S
物体结构抵抗变形的能力用强度来表示。 强度是用应力来衡量的。
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想一想：
照相机的支撑架为 什么常使用三脚架而 不用其他形状？
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影响结构稳定性的因素
因素三：几何形状
结构强度与稳定性
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影响结构稳定性的因素：
几何形状 支撑面积 重心位置
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如何增加结构的稳定性
1.利用三角形框架及其组合结构， 可以有效地增加结构的稳定性。 2.增大结构的底面面积。 3.降低结构的整体重心位置。 4.减小长细比：长细比指的是结构的纵 向长度与横向截面的最大尺寸之比。
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第三节 结构的强度与稳定性
结构强度与稳定性
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影响结构稳固的因素有那些？
一、结构的强度 二、结构的稳定性
结构强度与稳定性
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结构的强度 : 是指结构具有抵抗被外力破坏的能力.
结构强度与稳定性
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简易拉伸试验
• 试验目的： 验证结构强度与什么有关 • 试验材料： 纸绳、弹簧秤 • 试验结论： 结构强度与构件的 受力面积
为什么 大坝的 横截面 总是建 成梯形 的？
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想一想：
为什么许多课 桌椅的支撑脚要 做成往外倾斜？
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影响结构稳定性的因素
因素二：支撑面积的大小
结构强度与稳定性
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想一想：
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？
结构强度与稳定性
结构具有阻碍翻倒或移动的特 性，就是结构稳定性。
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想一想：
结构的稳定性与什么因素有关？
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想一想：
落地扇为什 么不易倾倒？
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想一想：
怎样让不倒翁倒下？
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稳定性
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想一想：
比萨斜塔为什么不倒塌？
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小结：
一、结构的强度 ：是指结构具有抵抗被 外力破坏的能力。
二、影响结构强度的主要因素：
1、材料 2、形状
3、连接方式
结构强度与稳定性
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三、结构的稳定性 结构具有阻碍翻倒或移动的特性，就
是结构稳定性。 四、影响结构稳定性的因素
1、几何形状 2、支撑面积大小 3、重心位置
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钉接
榫接
试验结论：结构强度与构件的连__接__方__式_ 有关。
结构强度与稳定性
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从被连接件间的状态关系来分类
连接方式 一体式 挤压式 接插式
常见的技术 与方法
作用 特点
焊接、胶接、 固连、不需要拆卸、利 粘接、捆绑 于增加强度与稳定性
钉连接、
螺栓螺母、 扣紧套紧
强度不如一体式，但可 再拆卸
结构强度与稳定性
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小资料：中国的斜塔
辽宁瑞州古塔，现 存塔身高10米，塔身向 东北方向倾斜12度，塔 尖水平位移1.7米。该 塔建成之后虽几经地震 与洪水破坏，却始终斜 而不倒，堪称奇迹。
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影响结构稳定性的因素
因素一：重心位置
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想一想：
结构强度与稳定性
• 多股绳比单股绳受力面积大，承受的应 力小，变形小。也就是说，粗绳的抗拉 强度大。
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技术试验一
VS
纸杯
钢杯
结构的强度与材料有关
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技术试验二
试验材料：两张相同的纸
试验结论：结构强度与构件的形状 有关。
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技术试验三
试验材料：四根木条、四枚钉子、锤子 试验方法：
插头、插座
方便连接、拆卸、传递 信号可靠
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从力学结构的连接方式来分类
连接方式
常见的技 术与方法
作用 特点
Байду номын сангаас个例
可相对运 动式
链
与键
方便运动，灵活转 动，承受一定的力
人体关节， 车把与车架
不可相对 运动式
准确配合
连接牢固
车圈与辐条
钢一琴系等列乐常器为或金某属些的机链器环上或可环以形按物下弹起的部件
A、使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分，木材做 桌面 B、使用较重的大理石做桌面 C、如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式 D、增大桌子底部的支撑面面积
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实际应用： 广告牌的抗风问题
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