二穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析

課前回顧1、結(jié)構(gòu)的含義？2、構(gòu)件受力的基本形式？3、結(jié)構(gòu)的基本類型有哪些？結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度第二節(jié)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析被臺(tái)風(fēng)吹倒的廣告牌貨裝多了車“罷工”了什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性？

結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力。

結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性請(qǐng)舉出生活中不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的一些例子：因貨物堆得過高而在彎道翻倒的三輪車路邊倒地的自行車倒立的啤酒瓶……影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素有哪些?超高的車輛容易翻倒561、不倒翁不倒翁是一種形狀像人而在造形和重量上制成一經(jīng)觸動(dòng)就搖擺然后恢復(fù)直立狀態(tài)的玩具，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。為什么不倒？[得出結(jié)論]：不倒翁不倒讓我們得出什么結(jié)論？重心的高低影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

重心越低,穩(wěn)定性越好;重心越高,穩(wěn)定性越差。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性高塔為什么一般上面很小，下端面積很大？大壩想一想：大壩為什么建成上端小而下端大的梯形形狀？探究活動(dòng)：拿一本書，平放和豎著放哪一種情況，書的穩(wěn)定性最好。結(jié)論2：結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提示：注意接觸面與支撐面的區(qū)分。結(jié)構(gòu)的支撐面結(jié)構(gòu)的接觸面結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性

問題：你是如何理解支撐面和接觸面的呢？請(qǐng)你說說圖1~3中那個(gè)椅子最穩(wěn)定？對(duì)支撐面而言，說說在圖1~3中哪個(gè)最大哪個(gè)最??？圖1圖2圖3

為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？想一想：A形鋁梯結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性野外勘探儀為什么用三角架支撐……因?yàn)槿切问欠€(wěn)定的形狀結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)論三：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關(guān)

三角形的穩(wěn)定性在建筑工程中被廣泛運(yùn)用（請(qǐng)同學(xué)們看課本P13上的“知識(shí)窗”內(nèi)容）

它是意大利比薩城大教堂的獨(dú)立式鐘樓，從1174年始建1350年竣工，經(jīng)歷了176年。但由于塔身過重，地質(zhì)松軟，因此塔身仍以每年1．25毫米的速度向南傾斜，但至今仍然斜而不倒。78比薩斜塔結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性比薩斜塔為何不倒？探究活動(dòng)：取一摞書，沿著某一個(gè)方向推這摞書，觀察有什么情況發(fā)生。

通過分析長(zhǎng)方體重心的垂線位置與穩(wěn)定性示意圖，使我們知道：比薩斜塔不倒的原因是它的重心所在點(diǎn)的垂線落在塔的底面的范圍內(nèi)。當(dāng)塔傾斜到一定程度，重心的垂線不再落在塔的底面時(shí)，塔就會(huì)傾倒。結(jié)構(gòu)重心的位置：結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線是否落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，落在就是穩(wěn)定的，沒有就是不穩(wěn)定的。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件：

重心所在的點(diǎn)垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性

在擁擠的公共汽車上已沒有座位，你必須站著，而扶手你讓給了旁邊的老人，你在公共汽車上要如何才能保持自己的不摔倒？

人的身體的穩(wěn)定性取決于支撐面的大小和人體姿勢(shì)重心的高低，在一定的范圍內(nèi)，兩腳分得越開，則重心越低，支撐面越大，越穩(wěn)定！

[練習(xí)]:

注意：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素是相互關(guān)聯(lián)的，往往需要綜合考慮各種因素來討論結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?？偨Y(jié)：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：一、結(jié)構(gòu)的重心位置的高低（低穩(wěn)）三、結(jié)構(gòu)與接觸面接觸形成的支持面得大?。ù蠓€(wěn)）二、結(jié)構(gòu)的形狀（三角形）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)探究：１.自行車騎起來時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒下呢？２.靜止?fàn)顟B(tài)下陀螺會(huì)傾倒，而當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卻可以立起來？結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性注意！1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下與靜止?fàn)顟B(tài)下物體的穩(wěn)定條件有所不同。如自行車，高空走鋼絲手持長(zhǎng)桿結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，一方面人們利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力、承受負(fù)載，另一方面又利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)某些功能。１.倒置的啤酒瓶可以預(yù)報(bào)地震２.在打水的桶口邊掛一重物，在水面時(shí)能自動(dòng)翻倒打水。

不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的利用思考:我們?nèi)粘Ｉ钪羞€有哪些利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一定功能的例子。做一做思考：怎樣把一張紙豎起來？

生活中有這樣的情況，人坐在一只小板凳上，用力搖幾下，板凳就壞了，人也摔倒在地上。人踩在窗戶的防盜網(wǎng)上擦玻璃，防盜網(wǎng)合金條的焊接處斷裂，險(xiǎn)些釀成大禍。

根據(jù)你的理解，結(jié)合教材，上述情況是什么原因造成的？

那我們?nèi)绾蝸碓u(píng)價(jià)這條板凳、這個(gè)防盜網(wǎng)呢?我們就要用到我們下節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。什么是結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度？結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度……強(qiáng)度與穩(wěn)定性的聯(lián)系與區(qū)別：

穩(wěn)定性是研究物體的保持平衡狀態(tài)的能力，強(qiáng)度是研究不被外力破壞的能力。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與什么因素有關(guān)？探究：寬度厚度相同的紙條與鋼條的抗彎或抗扭強(qiáng)度一樣嗎？結(jié)論1：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與材料有關(guān)。1強(qiáng)度與材料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與材料有關(guān)VS紙杯鋼杯2結(jié)構(gòu)的形狀空調(diào)架金剛石及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)

相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構(gòu)件強(qiáng)度不同。

結(jié)構(gòu)的連接是指通過一定的連接物將構(gòu)件組成整體結(jié)構(gòu)。

3結(jié)構(gòu)的連接

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有以下兩類：

鉸連接剛連接

鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、松鉚等。

剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等。膠接榫接鉸連接剛連接（1）．對(duì)一個(gè)用4根小木條釘成的相片框,使它更牢固的做法是什么?（2）．在自行車各部件之間的連接中,三角架屬于_________連接；剎車連桿之間屬于_________連接；輻條與鋼圈之間屬于_______________連接。馬上行動(dòng)可用直角鐵片固定在連接處的背面。剛連接；鉸連接鉸連接。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的幾個(gè)主要因素結(jié)構(gòu)的形狀使用的材料構(gòu)件之間的連接方式結(jié)構(gòu)外部形狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面形狀鉸連接剛連接3

結(jié)構(gòu)與功能

結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化