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(共29張PPT)
第二節 探究結構
回憶：
結構是指可承受一定應力的物體形態，結構可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
結構普遍存在于自然界的物體中，也存在于人類創造的各種物體中，形式多種多樣。
什么是結構？
結構與力
1、壓力
2、拉力
3、扭曲力
4、彎曲力
5、剪切力
結構的分類及受力特點
實體結構：利用自身來承受載荷，主要承受壓力
框架結構：通過條狀物的連接來承受載荷，既可以承受壓力又可以承受拉力
殼形結構：由曲面形板與邊緣構件（梁、拱或桁架）組成的空間結構，具有很好的空間傳力性能，特別是當頂部受到壓力時，它能將力沿結構均勻擴散
案例展示一：
四川省綦江縣彩虹橋垮塌事故
案例分析
結構特點：綦江虹橋是提籃式鋼管混凝土大跨度拱結構，拱凈跨120m，這種結構造成橋梁自重過大，拱座會承受很大的水平推力，若拱座強度不夠會導致拱的破壞。
事實也是如此，北面橋臺地基及岸邊建筑大片被撕裂，這就是拱座強度不夠。
其他原因
吊桿鎖錨問題：連接橋梁、橋面和拱架的拉索、錨具和鎦片嚴重銹蝕，使吊桿鋼絞線錨固失效。
主拱鋼管焊接問題：主拱鋼管在工廠加工中，對接焊縫普遍存在裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等嚴重缺陷，質量達不到施工及驗收規范規定的二級焊縫驗收標準。
鋼管混凝土問題：主鋼管內混凝土強度未達設計要求，局部有漏灌現象，在主拱肋板處甚至出現1米多長的空洞。
案例展示二
法國戴高樂國際機場E2候機廳登機走廊坍塌事故
案例分析
候機廳水泥頂棚與圓柱形金屬支柱連接處出現了穿孔。出現穿孔的確切原因尚不清楚，但可以肯定，正是這一穿孔導致了拱形頂棚中的一個弧度結構出現了折痕。連接頂棚外部金屬支柱和水泥頂棚間的金屬構件因此也受到了影響。這一金屬構件本來也負擔著頂棚的重量，但弧度結構上的裂痕使這個構件逐漸穿過了頂棚，不再支撐數十噸重的頂棚，最終導致拱形頂棚發生坍塌。
案例展示三
案例分析
大橋為懸索窄橋結構，事故的真正原因就是梁體剛度不足，在風振的作用下橋梁扭曲失穩。橋梁在風的作用下產生了上下振動，振幅不斷增大并伴隨著梁體的扭曲，吊索拉斷，加大了吊索間的跨度，使梁體支撐不均，直至使梁體破壞。
通過以上案例分析，我們知道影響結構穩固的因素很多，我們將通過學習結構的穩定性、結構的強度、結構的連接來了解這些因素。
一、結構的穩定性
結構的穩定性 ——結構在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力就叫做結構的穩定性。
探究一：
提問：
1、為什么叫不倒翁？
2、為什么推不倒？
3、有什么辦法讓它變成“倒翁”？
仔細觀察他們有什么相通點？
比薩斜塔不倒之謎
對于一個結構而言，如果重心的投影落在結構地面的范圍內，就是穩定的，不會出現傾倒。
結論一：
上述例子讓我們得出什么樣的結論？
重心高低影響結構的穩定性
重心越低,穩度越大
重心越高,穩度越差
探究二：
提問
堤壩的結構類型是什么？
堤壩為什么修建成上窄下寬的？
結論二：
結構與地面接觸所形成的支撐面的大小影響結構的穩定性。

支撐面越大越穩定，越小越不穩定。
上述例子讓我們得出什么樣的結論？
穩定性分析
1、重心位置？
2、支撐面大小？
3、支撐面與接觸面的區別？
探究三：
怎樣讓一本書更好的站立在桌面上？
結論三：
結構或構件的形狀影響其穩定性。
綜合展示
總結：
影響結構穩定性的主要因素：
1、重心位置的高低
2、結構與地面接觸所形成的支撐面的大小
3、結構的形狀
分析：為什么不能從相反方向跨欄？
本次課程結束，謝謝大家！

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