强度、刚度、稳定性59页PPT
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机械基础教材第二章 强度与刚度知识ppt课件
17
§2.2 拉伸和压缩时材料的力学性质 二、铸铁拉伸与压缩时的力学性能
特点：没有“屈服”和“颈缩”现象，Rm很低； 铸铁的抗压强度远大于抗拉强度； 宜作承压材料，不宜作拉杆材料。
18
§2.2 拉伸和压缩时材料的力学性质
三、塑性与冷作硬化
1.塑性
塑性是材料抵抗永久变形而不断裂的能力。工程中常用的塑性指标是断
件的左端为对象，列平衡方程为FN－F=0，则内力FN=F，如图（b）所示。
F
F
F
FN
（a）
（b）
5
§2.1 直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析 （3）应力 杆件在外力作用下，单位面积上的内力称为应力。
拉压杆横截面上各点处只产生正应力，且正应力在截面上均匀分布 。
F
FN
A
FN
——轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式。 式中：
max
FN A
150 103
1570
MPa
95.5 MPa﹤ 所以斜拉杆 C 的D 强度足够。
31
§2.3 直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算 五、应力集中与温差应力 1.应力集中 局部应力显著增大的现象：应力集中，使零件破坏危险性增加。
32
§2.3 直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算 2.温差应力 由于温度变化，结构或构件产生伸或缩，而当伸缩受到限制时，结构或 构件内部便产生应力，称为温差应力或热应力。 工业生产中输送高压蒸汽的管道要设置膨胀节，以避免受温度变化影响。
二、内力与应力 （1）内力
杆件所受其他物体的作用力都称为外力，包括主动力和约束力。在外力 作用下，杆件发生变形，杆件材料内部产生阻止变形的抗力，这种抗力称为 内力（。2）截面法
将受外力作用的杆件假想地切开，用以显示内力的大小。并以平衡条件 确定其合力的方法称为截面法。如下图（a）所示,假想将杆件切开，选取杆
§2.2 拉伸和压缩时材料的力学性质 二、铸铁拉伸与压缩时的力学性能
特点：没有“屈服”和“颈缩”现象，Rm很低； 铸铁的抗压强度远大于抗拉强度； 宜作承压材料，不宜作拉杆材料。
18
§2.2 拉伸和压缩时材料的力学性质
三、塑性与冷作硬化
1.塑性
塑性是材料抵抗永久变形而不断裂的能力。工程中常用的塑性指标是断
件的左端为对象，列平衡方程为FN－F=0，则内力FN=F，如图（b）所示。
F
F
F
FN
（a）
（b）
5
§2.1 直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析 （3）应力 杆件在外力作用下，单位面积上的内力称为应力。
拉压杆横截面上各点处只产生正应力，且正应力在截面上均匀分布 。
F
FN
A
FN
——轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式。 式中：
max
FN A
150 103
1570
MPa
95.5 MPa﹤ 所以斜拉杆 C 的D 强度足够。
31
§2.3 直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算 五、应力集中与温差应力 1.应力集中 局部应力显著增大的现象：应力集中，使零件破坏危险性增加。
32
§2.3 直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算 2.温差应力 由于温度变化，结构或构件产生伸或缩，而当伸缩受到限制时，结构或 构件内部便产生应力，称为温差应力或热应力。 工业生产中输送高压蒸汽的管道要设置膨胀节，以避免受温度变化影响。
二、内力与应力 （1）内力
杆件所受其他物体的作用力都称为外力，包括主动力和约束力。在外力 作用下，杆件发生变形，杆件材料内部产生阻止变形的抗力，这种抗力称为 内力（。2）截面法
将受外力作用的杆件假想地切开，用以显示内力的大小。并以平衡条件 确定其合力的方法称为截面法。如下图（a）所示,假想将杆件切开，选取杆
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。
第八章强度和稳定PPT课件
N Ex
v0M 8 E 0 lI2N 8 E elI22 e4 N E l2 I2 eN 4N E 2 x2 e k 2 l 2
N Ex
2EI l2
令u=kl/2，则： vmv0u22secu1vv0
αv为放大系数
v
u22
secu1u22
121!u2
5u4 4!
6u6 6!
1
2
1 N NEx
承横向荷载：N/NE≥0.5, Cm= Cm2 =0.5+0.7Mm/M0 且0.7≤ Cm2 ≤1.0
N/NE＜0.5, Cm= 1-2(1-Cm2 ）N/NE 有侧移框架： Cm= 1－0.18N/NE ≈1.0
GB50017用βmx表示cm ： 框架柱和两端支撑构件：
具有弯矩、无横向力βmx ＝0.65＋0.35M2/M1 产生 同向曲率取同号，产生反向曲率取异号。
❖ 5.6 框架 ❖ 5.7 压弯构件局部稳定
5.1 概述 （1）压弯构件的概念、形式：
兼有M、N作用的构件，如：柱；有节间荷载的屋架 上弦。
形式：4种
（2）破坏形式：强度、稳定 面内、面外稳定问题 单向压弯构件：面外有约束－－面内极值点失稳；
面外无约束－－空间弯扭失稳 双向压弯构件－－空间弯扭屈曲
1N N1N NyM Mcr 20
（2）相关公式的其它考虑： a.非弹性屈曲 Ny→Ncy（非弹性临界压力） Mcr → M0（非弹性临界弯矩）
NM 1
N cy M 0
b.弯矩变化的情况：（非均匀受弯） 需类似地引入等效弯矩系数Cm1
N Cm1M 1 Ncy M 0
Cm 11 21 230.40.23N N zy
1
Nc
Mp
v0M 8 E 0 lI2N 8 E elI22 e4 N E l2 I2 eN 4N E 2 x2 e k 2 l 2
N Ex
2EI l2
令u=kl/2，则： vmv0u22secu1vv0
αv为放大系数
v
u22
secu1u22
121!u2
5u4 4!
6u6 6!
1
2
1 N NEx
承横向荷载：N/NE≥0.5, Cm= Cm2 =0.5+0.7Mm/M0 且0.7≤ Cm2 ≤1.0
N/NE＜0.5, Cm= 1-2(1-Cm2 ）N/NE 有侧移框架： Cm= 1－0.18N/NE ≈1.0
GB50017用βmx表示cm ： 框架柱和两端支撑构件：
具有弯矩、无横向力βmx ＝0.65＋0.35M2/M1 产生 同向曲率取同号，产生反向曲率取异号。
❖ 5.6 框架 ❖ 5.7 压弯构件局部稳定
5.1 概述 （1）压弯构件的概念、形式：
兼有M、N作用的构件，如：柱；有节间荷载的屋架 上弦。
形式：4种
（2）破坏形式：强度、稳定 面内、面外稳定问题 单向压弯构件：面外有约束－－面内极值点失稳；
面外无约束－－空间弯扭失稳 双向压弯构件－－空间弯扭屈曲
1N N1N NyM Mcr 20
（2）相关公式的其它考虑： a.非弹性屈曲 Ny→Ncy（非弹性临界压力） Mcr → M0（非弹性临界弯矩）
NM 1
N cy M 0
b.弯矩变化的情况：（非均匀受弯） 需类似地引入等效弯矩系数Cm1
N Cm1M 1 Ncy M 0
Cm 11 21 230.40.23N N zy
1
Nc
Mp
工程中块体的强度、刚度和稳定性分析
工程中块体的强度、刚度和 稳定性分析
工力09-1班
焦波波 李海东 高清毅 邓戎龙
第一节 块体理论
1.1块体理论介绍 1.2块体的分类 1.3块体理论的基本假设
1.1块体理论介绍
块体理论是基于自然界中岩体(含大量结构面的岩石所组成的 结构体)针对过去将岩体作为弹性的均质连续体而提出的一种完全 不同的认识。块体理论认为，岩体是被断层、节理裂隙、层面以 及软弱夹层等结构面切割许多坚硬岩块所组成的结构体而形成的 非均质连续体。运用该理论对岩体进行稳定分析时，把岩体看作 是刚性块体组成的结构体，破坏机理为刚性块体沿软弱结构面滑 移，力学模型为刚性平移。
引入内摩擦角，并定义 f tan ，这个准则在平面上 是一条直线。当此应力圆与式(3-1)所表示的直线相切时， 即发生破坏 。 根据材料力学： ( 1 3 ) ( 1 3 ) cos 2
1 ( 1 3 ) sin 2 2 库仑准则在主应力平面上的表示:
第三节 块体的强度及刚度计算
3.1强度及刚度介绍 3.2岩石的强度理论 3.3岩体的强度分析
3.1强度及刚度介绍
强度是指材料承受外力而不被破坏(不可恢复的变形也属 被破坏)的能力.根据受力种类的不同分为以下几种: (1)抗压强度--材料承受压力的能力。 (2)抗拉强度--材料承受拉力的能力。 (3)抗弯强度--材料对致弯外力的承受能力。 (4)抗剪强度--材料承受剪切力的能力。
摩尔库伦准则在主应力平面上的关 系
对于莫尔—库仑准则，需要以下指出三点： （1）库仑准则是建立在实验基础上的破坏判据。 （2）库仑准则和莫尔准则都是以剪切破坏作为其物理 机理，但是岩石试验证明：岩石破坏存在着大量的微破 裂，这些微破裂是张拉破坏而不是剪切破坏。
工力09-1班
焦波波 李海东 高清毅 邓戎龙
第一节 块体理论
1.1块体理论介绍 1.2块体的分类 1.3块体理论的基本假设
1.1块体理论介绍
块体理论是基于自然界中岩体(含大量结构面的岩石所组成的 结构体)针对过去将岩体作为弹性的均质连续体而提出的一种完全 不同的认识。块体理论认为，岩体是被断层、节理裂隙、层面以 及软弱夹层等结构面切割许多坚硬岩块所组成的结构体而形成的 非均质连续体。运用该理论对岩体进行稳定分析时，把岩体看作 是刚性块体组成的结构体，破坏机理为刚性块体沿软弱结构面滑 移，力学模型为刚性平移。
引入内摩擦角，并定义 f tan ，这个准则在平面上 是一条直线。当此应力圆与式(3-1)所表示的直线相切时， 即发生破坏 。 根据材料力学： ( 1 3 ) ( 1 3 ) cos 2
1 ( 1 3 ) sin 2 2 库仑准则在主应力平面上的表示:
第三节 块体的强度及刚度计算
3.1强度及刚度介绍 3.2岩石的强度理论 3.3岩体的强度分析
3.1强度及刚度介绍
强度是指材料承受外力而不被破坏(不可恢复的变形也属 被破坏)的能力.根据受力种类的不同分为以下几种: (1)抗压强度--材料承受压力的能力。 (2)抗拉强度--材料承受拉力的能力。 (3)抗弯强度--材料对致弯外力的承受能力。 (4)抗剪强度--材料承受剪切力的能力。
摩尔库伦准则在主应力平面上的关 系
对于莫尔—库仑准则，需要以下指出三点： （1）库仑准则是建立在实验基础上的破坏判据。 （2）库仑准则和莫尔准则都是以剪切破坏作为其物理 机理，但是岩石试验证明：岩石破坏存在着大量的微破 裂，这些微破裂是张拉破坏而不是剪切破坏。
1.3 结构的强度和稳定性 课件 高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计2》
支撑面积
相信很多同学都做到了，那立起来的书为什么不倒呢？请 同学们一起来看下面这两张图
重心所在点的垂线越靠近支撑面的中心，结构越稳定， 反之越不稳定。
同学们在分析结构的时候，也要清楚一个问题，支撑面和 接触面千万不要弄混。请看下面这两张图。
红点位置结构的接触面
红框围起来的区域是结构的支 撑面
其实生活中还有很多通过增大支撑面积来提高结构稳定性的例子
实现的方式、方法、途径
加固支撑架、连接点 采用通风孔 采用立体环绕
方案
形状
实现的方式
方案1
将广告牌做成百叶窗 式
条式百叶窗在一定距离内加固
方案2 将广告牌做成筛网式 在广告牌上钻孔，孔径大小要合适
方案3
将广告牌做成三面型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
加固底座的支撑，并采用三角形结 构，还要选用较轻的材质作牌面
总结：
技术探究试验——桥梁模型承重
试验1：结构重心是否会影响其稳定性？
在保证支撑面一样的情况下， 将3个瓶子（自重忽略不计）分别 如图装上水，放在同一平面上，调 整该平面的斜度，看看哪个瓶子会 先倒下。
重心的位置
试验2：如何能让课本立起来？
请同学们在你的桌子上找一个 课本，不借助其他物品，如何使你 的课本在桌面上立起来?试一试！
如图一张圆桌，不能使它更加稳固的 方法是（ ） 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
实际应用： 广告牌的抗风问题
设计方案 方案1 方案2 方案3
内容
增加结构的强度 减少受力面积 改变结构形状
影响强度的因素
相信很多同学都做到了，那立起来的书为什么不倒呢？请 同学们一起来看下面这两张图
重心所在点的垂线越靠近支撑面的中心，结构越稳定， 反之越不稳定。
同学们在分析结构的时候，也要清楚一个问题，支撑面和 接触面千万不要弄混。请看下面这两张图。
红点位置结构的接触面
红框围起来的区域是结构的支 撑面
其实生活中还有很多通过增大支撑面积来提高结构稳定性的例子
实现的方式、方法、途径
加固支撑架、连接点 采用通风孔 采用立体环绕
方案
形状
实现的方式
方案1
将广告牌做成百叶窗 式
条式百叶窗在一定距离内加固
方案2 将广告牌做成筛网式 在广告牌上钻孔，孔径大小要合适
方案3
将广告牌做成三面型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
加固底座的支撑，并采用三角形结 构，还要选用较轻的材质作牌面
总结：
技术探究试验——桥梁模型承重
试验1：结构重心是否会影响其稳定性？
在保证支撑面一样的情况下， 将3个瓶子（自重忽略不计）分别 如图装上水，放在同一平面上，调 整该平面的斜度，看看哪个瓶子会 先倒下。
重心的位置
试验2：如何能让课本立起来？
请同学们在你的桌子上找一个 课本，不借助其他物品，如何使你 的课本在桌面上立起来?试一试！
如图一张圆桌，不能使它更加稳固的 方法是（ ） 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
实际应用： 广告牌的抗风问题
设计方案 方案1 方案2 方案3
内容
增加结构的强度 减少受力面积 改变结构形状
影响强度的因素
第二篇 杆件的强度、刚度和稳定性
第二篇杆件的强度、刚度和稳定性第六章基本知识与杆件的变形形式一、内容提要本章是第二篇——杆件的强度、刚度和稳定性的基本知识。
主要内容有变形固体及其基本假设以及杆件变形的基本形式。
变形固体在外力作用下能产生一定变形的固体弹性变形外力解除后，变形也随之消失的变形塑性变形外力解除后，变形并不能全部消失的变形小变形变形量与构件本身尺寸相比特别微小的变形变形固体的基本假设连续性假设，均匀性假设，各向同性假设杆件变形的基本形式轴向拉伸或轴向压缩，剪切，扭转，平面弯曲二、思考题提示或解答6-1 什么是构件？什么是杆件？描述杆件的要素有哪些？杆件可以分为几种类型？工程中常见杆件是哪种杆？答：构件——组成建筑结构的单个物体。
杆件——指某一个方向（一般为长度方向）的尺寸远大于其另外两个方向尺寸的构件。
描述杆件的要素有横截面和轴线。
杆件可以分为直杆和曲杆，也可分为等裁面杆和变裁面杆。
工程中常见的杆件是等直杆。
6-2 学习第二篇杆件的强度、刚度、稳定性的主要任务是什么？答：在结构构件设计中，为解决安全可靠与经济节约这一矛盾，提供系统的力学计算原理和基本方法。
6-3 简述变形固体的概念，变形固体有哪些基本假设？答：变形固体是指在外力作用下能产生一定变形的固体。
变形固体的基本假设有连续性假设，均匀性假设和各向同性假设。
6-4 什么是杆件的强度、刚度和稳定性？答：强度是指构件抵抗破坏的能力。
刚度是指构件抵抗变形的能力。
稳定性是指构件保持原有平衡状态的能力。
6-5 杆件变形的基本形式有哪几种？结合生产和生活实际，列举一些产生各种基本变形的实例。
答：杆件变形的基本形式有轴向拉伸或轴向压缩、剪切、扭转和平面弯曲四种。
强度、刚度、稳定性ppt课件
中性轴的概念103 设想梁由平行于轴线的众多纵向 纤维组成，弯曲时一侧纵向纤维 伸长，一侧纵向纤维缩短，总有 一层既不伸长也不缩短，称为中 性层：
中性轴：中性层与梁的横截面的交线。 垂直于梁的纵向对称面。
梁弯曲时横截面上的正应力
纯弯曲的基本假设：103
实验观察变形 纵向线(aa、bb)：变为弧线，凹侧
缩短，凸侧伸长。
纯弯曲的基本假设：
横向线(mm、nn): 仍保持为直线， 发生了相对转动，仍与弧线垂直。
平面假设：梁的横截面在弯曲变形后仍然保持平面，且与变形后 的轴线垂直，只是绕截面的某一轴线转过了一个角度。 单向受力假设：各纵向纤维之间相互不挤压。
弯曲正应力公式的推导103-105 梁横截面上的弯矩
因此，合理的横截面形状应该是截面面积 A 较小，而弯曲截 面系数 W 较大。我们可以用比值 W 来衡量截面形状的合理性。
A
所以，在截面面积一定时，环形截面比圆形截面合理，矩形截面 比圆形截面合理，矩形截面竖放比平放合理，工字形截面比矩形 截面合理。
另外，截面是否合理，还应考虑材料的特性。 对抗拉和抗压强度相等的材料制成的梁，宜采用中性轴为其 对称轴的截面，例如，工字形、矩形、圆形和环形截面等。
对于内外径分别为 d 、D 的空心圆截面
Wz
Iz y max
D4(14)/64 D3 (14)
D/2
32
弯曲切应力
1. 矩形截面梁的弯曲切应力109
y h， 2
即横截面上、下边缘各点处：
0
y =0，即中性轴上各点处：
maxቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 2
FQ bh
3 2
FQ A
2. 工字形截面梁的弯曲切应力111 腹板上的切应力
钢结构稳定性的新诠释ppt课件.ppt
对支撑刚度应该要提出要求：
n
支撑抗侧刚度 K 至少要 3 Pi / h 。 i 1
现有支撑是否都满足这一要求？
•返回
0.4
轴 力的 等 效 轴 压 负刚 度
λ =100
EA
1
l 1 2n2 (1 P PE )3
2
λ =150
0.2
0.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
P/PE
图5：有初曲压杆的切线轴压刚度
•返回
七、如何使结构失稳方式从有侧移 模式变化为无侧移模式？
当然的方法是加侧向支撑使之不会发生有侧移失稳。接下来的问题是加 多大的支撑？这就涉及到《钢结构设计规范》GBJ17-88 第 5.2.2 条的注中有
所以，返回来以后可以认定稳定问题仍是一个刚度问题。构件的稳定计算为什么要与钢材 的屈服强度发生关系？因为在弹塑性阶段，钢材的切线模量与钢材的应力有关。
•返回
三、刚度是什么
刚度是抵抗变形的能力。什么东西抵抗什么变形的能力？在大学的课程中我 们学到如下刚度概念。
1.材料微元体：微元体的变形为正应变和剪切应变，材料抵抗这种变形的刚度指标为
拉力即刚度，有拉力，无物理抗弯刚度（EI 0）也可以承 受荷载。拉力可以使一个几何可变的结构具有承受荷载的 能力。张力膜结构和悬索、拉索结构是对拉力作为刚度 （而不是强度）使用的最好例子。作这个论断并不是说这 类结构可以不作强度计算，可以这样理解这些张力结构的 强度计算：控制应力使之以规定的可靠度低于其屈服强度， 防止整体结构中某一单个的张力元件本身被拉断而破坏结 构整体的张力平衡关系（正是这种整体的张力平衡为结构 提供刚度），防止单个元件的破坏导致整体刚度的丧失。
n
支撑抗侧刚度 K 至少要 3 Pi / h 。 i 1
现有支撑是否都满足这一要求？
•返回
0.4
轴 力的 等 效 轴 压 负刚 度
λ =100
EA
1
l 1 2n2 (1 P PE )3
2
λ =150
0.2
0.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
P/PE
图5：有初曲压杆的切线轴压刚度
•返回
七、如何使结构失稳方式从有侧移 模式变化为无侧移模式？
当然的方法是加侧向支撑使之不会发生有侧移失稳。接下来的问题是加 多大的支撑？这就涉及到《钢结构设计规范》GBJ17-88 第 5.2.2 条的注中有
所以，返回来以后可以认定稳定问题仍是一个刚度问题。构件的稳定计算为什么要与钢材 的屈服强度发生关系？因为在弹塑性阶段，钢材的切线模量与钢材的应力有关。
•返回
三、刚度是什么
刚度是抵抗变形的能力。什么东西抵抗什么变形的能力？在大学的课程中我 们学到如下刚度概念。
1.材料微元体：微元体的变形为正应变和剪切应变，材料抵抗这种变形的刚度指标为
拉力即刚度，有拉力，无物理抗弯刚度（EI 0）也可以承 受荷载。拉力可以使一个几何可变的结构具有承受荷载的 能力。张力膜结构和悬索、拉索结构是对拉力作为刚度 （而不是强度）使用的最好例子。作这个论断并不是说这 类结构可以不作强度计算，可以这样理解这些张力结构的 强度计算：控制应力使之以规定的可靠度低于其屈服强度， 防止整体结构中某一单个的张力元件本身被拉断而破坏结 构整体的张力平衡关系（正是这种整体的张力平衡为结构 提供刚度），防止单个元件的破坏导致整体刚度的丧失。
结构的强度与稳定性试验 ppt课件
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、教材分析
1、知识与技能： ⑴进一步理解结构稳定性、强度的概念 ⑵通过技术试验，学会分析影响结构强度和稳定性的因素 ⑶通过观察生活、技术试验对简单结构进行强度、稳定性
分析。 2、过程与方法： 通过技术试验使学生加深对影响结构强度和稳定性因素的
理解；培养学生的动手能力；能进行简单的技术试验，能写出 试验报告。
3、情感态度与价值观： 培养学生观察思维能力，主动参与意识，体验探究学习乐
板书设计：
结构的形状 重心高低 支撑面大小
结 构 的 稳 定 性
结构 的强 度和 稳定 性
结 构 的 强 度
结构的材料 结构的形状 连接方式
66总结拓展实践创新总结拓展实践创新设计方案形状实现的方式方案一方案二方案三将广告牌做成百页窗式将广告牌做成筛网状将广告牌做成三面型定的距离内加固在广告牌上钻孔孔径大小要合适加固底座的支撑并采用三角形结极选用轻质牌面66总结拓展实践创新总结拓展实践创新设计意图
结构的强度与稳定性试验
1
第二节 结构的强度和稳定性试验
设计意图：让学生亲身体验，动手操作，通过试验、观察、分 析、讨论、交流，得出结论，调动每个学生思考的积极性。突 破本节课的重点。
3、激发思维，拓展思路
思考与整理
结构的形状
构件间连接方式 结构强度 结构的材料
结构的强度 和稳定性
轴心受压构件的整体稳定性教育课件(轴心受力构件强度和刚度、实腹式轴心受压构件的弯曲屈曲、钢索)
残余应力对压杆临界荷载的影响
对x-x轴屈曲时: 对y-y轴屈曲时:
残余应力对弱轴的影响比对强轴严重得多!
4、杆端约束对轴心受压构件整体稳定性的影响
杆件临界力： － 计算长度系数
四、压杆曲线的确定
焊接工字形截面轴心受压柱稳定系数
12种不同截面尺寸，不同残余应力和分布以及不同钢材牌号轴心压构件曲线。
强度
刚度 （正常使用极限状态）
稳定
（承载能力极限状态）
1、概念：二力杆
力沿轴线方向
约束：两端铰接
2、分类
第一节 轴心受力构件强度和刚度
3、截面类型：
实腹式
格构式
型钢截面
组合截面
缀条式
缀板式
4、应用：网架、索杆体系、塔架、桁架等
3.塔架
1.桁架
2.网架
实腹式截面
热轧型钢
冷弯薄壁型钢
组合截面
2、受压构件。1）双轴源自称截面2）单轴对称截面 绕非对称轴： 绕对称轴：采用换算长细比，对于单角钢和双角钢截面可采用简化公式。
第二节 实腹式轴心受压构件的弯曲屈曲
强度破坏：应力超过设计强度；应力针对某个截面
稳定问题：达到某荷载值时变形将急剧增加，过渡到不稳定的状态；变形针对整个结构。 提高稳定性措施：增大截面惯性距，增强约束，减小计算长度； 轴压构件三种屈曲形态：
轴心受压构件的截面分类(板厚t40mm)
1、轴心受压构件稳定系数表达式 1）当 2）当
1）钢材品种（即fy和E）；2）长细比；3）截面分类；
稳定系数影响因素：
式中 N 轴心受压构件的压力设计值； A 构件的毛截面面积； 轴心受压构件的稳定系数，取两主轴稳定系数较小者； f 钢材的抗压强度设计值。
对x-x轴屈曲时: 对y-y轴屈曲时:
残余应力对弱轴的影响比对强轴严重得多!
4、杆端约束对轴心受压构件整体稳定性的影响
杆件临界力： － 计算长度系数
四、压杆曲线的确定
焊接工字形截面轴心受压柱稳定系数
12种不同截面尺寸，不同残余应力和分布以及不同钢材牌号轴心压构件曲线。
强度
刚度 （正常使用极限状态）
稳定
（承载能力极限状态）
1、概念：二力杆
力沿轴线方向
约束：两端铰接
2、分类
第一节 轴心受力构件强度和刚度
3、截面类型：
实腹式
格构式
型钢截面
组合截面
缀条式
缀板式
4、应用：网架、索杆体系、塔架、桁架等
3.塔架
1.桁架
2.网架
实腹式截面
热轧型钢
冷弯薄壁型钢
组合截面
2、受压构件。1）双轴源自称截面2）单轴对称截面 绕非对称轴： 绕对称轴：采用换算长细比，对于单角钢和双角钢截面可采用简化公式。
第二节 实腹式轴心受压构件的弯曲屈曲
强度破坏：应力超过设计强度；应力针对某个截面
稳定问题：达到某荷载值时变形将急剧增加，过渡到不稳定的状态；变形针对整个结构。 提高稳定性措施：增大截面惯性距，增强约束，减小计算长度； 轴压构件三种屈曲形态：
轴心受压构件的截面分类(板厚t40mm)
1、轴心受压构件稳定系数表达式 1）当 2）当
1）钢材品种（即fy和E）；2）长细比；3）截面分类；
稳定系数影响因素：
式中 N 轴心受压构件的压力设计值； A 构件的毛截面面积； 轴心受压构件的稳定系数，取两主轴稳定系数较小者； f 钢材的抗压强度设计值。
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谢谢！
强度、刚度、稳定性
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿