資源簡介

(共16張PPT)
重慶綦江彩虹橋
1.你知道如何正確使用A形鋁梯嗎？
2.提問人在爬梯子時，逐漸上升會有什么感覺，為什么會這樣？
3.觀察A形鋁梯工作室的狀況，你認為A形鋁梯為什么能承受人體的壓力？
一、結構的穩定性
1、概念：
結構在荷載的作用下維持其原有平衡性形式的能力。
影響結構穩定性的因素有哪些呢？
影響結構穩定性的主要因素

影響結構穩定性的因素有多種，主要有：
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
你知道在跨欄中，跨欄是怎樣傾覆的嗎？
力矩：力和力臂的乘積叫做力對轉動軸的力矩。力對物體的轉動作用取決于力矩的大小，力矩越大，力對物體的轉動作用越大。
外力（碰觸力、風力）F對轉動軸O的力矩將引起跨欄傾覆，而跨欄的重力G對軸O的力矩起抵抗傾覆的作用，以保持跨欄的穩定。當傾覆力矩＞抗傾覆力矩時，跨欄就要繞O軸逆時針方向轉動；反之，跨欄就保持其穩定平衡狀態不變。
提出問題：請同學們分析為什么不能從相反的方向跨越欄桿？
三角形的穩定性：
建筑工程中廣泛運用了三角形的穩定性。房子、橋梁的桁架大多都是由多個三角形構成的；鋼架結構的十字鋼梁同樣是運用這一原理；在四邊形的框架中用兩條桿件作對角線，形成多個三角形，既節省了用料，減輕了結構的質量，又有效地加強了結構的強度和穩定性。十字鋼梁也是建筑工程中常用的構件，如在高壓輸電的鐵塔、懸索橋的塔架，以及摩天大樓鋼架結構中都被普遍地采用。
知識窗
二、結構的強度
（一）強度與應力
結構的強度是通過構件和材料來體現的。構件在外力作用下會變形，同時構件內部各質點之間的相互作用力發生了變化，這種作用力的改變稱作內力（internal force）
一般說來，外力越大，則構件的內力越大。當內力達到一定數值時，構件就會被破壞，這就要求構件和材料必須具有抵抗破壞的能力，這種能力稱作強度（strength）。
從強度角度看，外力越大，構件內力隨之越大，構件被破壞的危險就越大，但僅僅內力的大小還不能確切地反映一個構件危險的程度。那么它還與什么有關呢？通過一個小試驗來探究。
應力（stress）：構件單位截面面積所受的內力稱為構件的應力。
σ=N/A σ—應力 N—內力 A—截面面積
國際單位制中，應力的單位是帕，符號Pa。在工程上往往使用兆帕（MPa）。面積單位是米2，符號是m2。內力的單位是牛，符號是N。
由公式知，在內力不變的情況下，構件的截面積越大，應力越小，危險性就越小。同截面垂直的應力稱為正應力或反向應力；同截面相切的應力稱為剪應力或切應力。
如柱體垂直受壓時，其橫截面上的應力就是正應力；物體被剪切時，剪切面上就有剪應力；而梁彎曲變形時，其橫截面上除了具有正應力外，還有剪應力。
討論與分析
1、建筑物的支柱是怎樣承受壓力的？
2、扭絞的繩子為什么不容易拉斷？
以上我們談了結構的強度，接下來具體分析在結構設計中應如何考慮強度因素？
一混凝土方助，支柱的橫截面為邊長L=400mm的正方形，紙柱頂受軸向的壓力P=45kN，支柱重力為G=22kN，求支柱的低截面 上的應力。
解：將設用平面在截面處截開，取柱為個離體，根據平衡條件可求得：
P+G-N=0
N=P+G=45kN+22kN=67kN=67000N
求應力：
σ=N/A=67000N/（0.4m×0.4m）=418750Pa


結構的穩定性


結構的強度

小結：

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