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第二節(jié) 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
生活中，我們經(jīng)常看到這樣的情形。
為什么會出現(xiàn)這種情況呢？說明結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對生活很重要
任務(wù)一　探析結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
1.1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
定義：指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。
關(guān)鍵詞：荷載（外力）
平衡狀態(tài)（靜止、勻速直線運(yùn)動）
1.2、影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要因素
小試驗(yàn)：兩瓶水誰想倒？
1.21、結(jié)構(gòu)重心高低影響著結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
舉例：獨(dú)角茶幾底座采用較重的材料，臺面采用較輕的材料。
起重機(jī)的質(zhì)量高達(dá)幾百噸，且重心很低。
大型橋墩重心特別低
小試驗(yàn)：一本書怎么站立在桌面上？
1.22、支撐面積的大小影響穩(wěn)定性。改變支撐面積可以改變穩(wěn)定性。
比如，大型橋墩底座比較大
落地臺燈底座也比較大
支撐面和接觸面不是同一個概念？
思考：一個課桌斷了一條腿，支撐面積便為原來的多少？接觸面積變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?br/>思考：A字形梯在載人時重心很高，為什么還能保持穩(wěn)定？ A字形梯中間的橫梁有什么作用？其放置的位置對梯子的穩(wěn)定性有什么影響？
圖丁中采用八腳支撐的原因是什么？
目前我們研究穩(wěn)定性主要是研究靜止的情況，在靜止情況下物體能不能站住，是有條件：物體重心的垂足要落在結(jié)構(gòu)的支撐面內(nèi)，結(jié)構(gòu)就是穩(wěn)定的不會傾倒
1.23、結(jié)構(gòu)的形狀也影響穩(wěn)定性。比如三角形構(gòu)成的幾何結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，所以建筑上常用的桁架結(jié)構(gòu)往往采用三角形作為基本結(jié)構(gòu)單元。
1.24、運(yùn)動轉(zhuǎn)態(tài)也會影響穩(wěn)定性。
比如陀螺效應(yīng)
任務(wù)二　探析結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
生活中，我們總是會見到這些情況：
學(xué)生小組 底面積 懸臂距離結(jié)構(gòu)中心 底盤質(zhì)量 可掛質(zhì)量
第一小組
第二小組
第三小組
第四小組
…….
思考：什么樣的結(jié)構(gòu)可以掛重物質(zhì)量最大？
掛同樣重物，如果想拉長距離，應(yīng)該怎么辦？
技術(shù)體驗(yàn)：看看誰設(shè)計(jì)的起重機(jī)更穩(wěn)定？
體驗(yàn)?zāi)康模后w驗(yàn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
材料：一次性筷子、塑料管、鋁條、鋁片、木條、熱熔膠槍、若干細(xì)繩
工作：剪刀、鋼鋸、砝碼
2.1 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
結(jié)構(gòu)抵抗荷載的能力用強(qiáng)度來表示，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有抵抗外力破壞的能力。
應(yīng)力表示結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度的基本指標(biāo)，什么是應(yīng)力？
單位面積上的內(nèi)力。（內(nèi)力：當(dāng)結(jié)構(gòu)受到外力作用時，內(nèi)部各個質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗外力與形變的力。）幻燈片 12
N
F N
為內(nèi)力，A為受力面積，
為應(yīng)力
用力拉一根木條，木條處于平衡狀態(tài)，假設(shè)將其分割成若干部分，任意部分都處于平衡狀態(tài)。
自己推理一下，強(qiáng)度和應(yīng)力的關(guān)系？（應(yīng)力越小，強(qiáng)度越大）
2.2影響強(qiáng)度的主要因素
1、結(jié)構(gòu)的形狀
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一些形狀稍加改變就可以大大提高強(qiáng)度。
比如：吊蘭支架用三角形，提高強(qiáng)度。
空調(diào)支架也是三角形，提高強(qiáng)度，并且支架用的是管狀結(jié)構(gòu)，而不是“片”。
2、結(jié)構(gòu)的材料
不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度各不同。
比如：梁，鋼筋混泥土制成，鋼筋擅長抵抗拉力，混泥土擅長抵抗壓力。
設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重挖掘材料特性所帶來的新結(jié)構(gòu)的可能。
3、結(jié)構(gòu)的連接方式
結(jié)構(gòu)的連接方式直接影響著結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，連接方式多種多樣，按照構(gòu)件之間能否轉(zhuǎn)動來分類，可分為鉸連接和剛連接。
比如：鋁制鉚釘用于受荷載小場合
不銹鋼鉚釘則用于高拉力、耐腐蝕的場合
穩(wěn)定性 強(qiáng)度
定義 維持原有平衡狀態(tài)的能力 抵抗外力破壞的能力
關(guān)鍵詞 倒了 壞了
舉例 自行車倒了 板凳被做壞了
地震中倒塌的房屋
主要影響因素 1、重心的高低 2、支撐面的大小 3、結(jié)構(gòu)的形狀 4、運(yùn)動狀態(tài) 1、結(jié)構(gòu)的形狀（外形、橫截面的形狀）
2.結(jié)構(gòu)的材料
3、結(jié)構(gòu)的連接方式（剛連接、鉸連接）
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