第三節(jié)結構的強與穩(wěn)定性演示文稿

第三節(jié)結構的強度與穩(wěn)定性演示文稿目前一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點（優(yōu)選）第三節(jié)結構的強度與穩(wěn)定性目前二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

它從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。到1999年1月，塔頂比中軸線偏斜已達4．8米。意大利當局為了拯救斜塔，已向全世界廣泛征求保護方案，同時在塔的北側(cè)加壓了830噸的鉛塊，并在塔身的三分之一處加了一圈銅纜，向北牽拉固定。不過斜有斜的好處，每天為“斜”而來的參觀者多達10余萬人，扔下大把大把的銀子。如果它是一座正塔，比薩就不會有今天的風光，也就不會有這么多便宜可占了。目前四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

遼寧瑞州古塔，現(xiàn)存塔身高10米，塔身向東北方向傾斜12度，塔尖水平位移1.7米。該塔建成之后雖幾經(jīng)地震與洪水破壞，卻始終斜而不倒，堪稱奇跡。目前六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

橋梁事故魁北克大橋目前七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

加拿大魁北克大橋建于二十世紀初期，它是當時世界上此類大橋中最大的一座。這座大橋本該是美國著名設計師特奧多羅·庫帕的一個真正有價值的不朽杰作。庫帕曾稱他的設計是“最佳、最省的”?？上?，它沒有架成。庫帕自我陶醉于他的設計，而忘乎所以地把大橋的長度由原來的500米加到600米，以成為當時世界上最長的橋。橋的建設速度很快，施工組織也很完善。正當投資修建這座大橋的人士開始考慮如何為大橋剪彩時，人們忽然聽到一陣震耳欲聾的巨響——大橋的整個金屬結構垮了：19000噸鋼材和86名建橋工人落入水中，只有11人生還。由于庫帕的過份自信而忽略了對橋梁重量的精確計算，導致了一場悲劇。目前八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

橋梁事故魁北克大橋目前九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點橋梁事故魁北克大橋目前十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點第三節(jié)結構的強度與穩(wěn)定性目前十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點試驗1

簡易拉伸試驗目前十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點結論多股繩比單股繩抗變形能力，即：粗繩抗拉強度大大目前十四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點試驗2

簡易彎曲試驗目前十五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前十六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前十七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前十八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點結論

厚梁比薄梁的截面積，抗彎強度。大大目前十九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點試驗3

簡易組態(tài)試驗目前二十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點P目前二十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前二十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點P目前二十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點結論

三角形比四邊形穩(wěn)定目前二十四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點技術試驗后的回顧與思考

前面的技術試驗，讓我們思考了哪些問題呢？目前二十五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點一、結構的強度目前二十六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點2013年10月13日，江西廬山西海景區(qū)過橋斷裂，18人落水目前二十七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前二十八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前二十九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前三十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點結構的強度這條板凳、這個防盜網(wǎng)的強度是怎樣的，也就是指它受到外力作用的情況下，它不被外力破壞的能力如何。結構具有的抵抗被外力破壞的能力。所以說結構的強度是指：目前三十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點應力和強度的關系：

我們?nèi)绾蝸砗饬恳患|西的強度呢?那就要用到應力的知識。目前三十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點內(nèi)力

外力使構件發(fā)生變形的同時，構件內(nèi)部分子之間隨之產(chǎn)生一種抵抗變形的抵抗力，稱為內(nèi)力。目前三十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點內(nèi)力與外力的關系外力內(nèi)力PN目前三十四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點內(nèi)力與外力的關系外力內(nèi)力NP目前三十五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點應力

構件單位截面積所受的內(nèi)力稱為構件的應力。目前三十六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點應力目前三十七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點應力截面目前三十八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點應力PG截面目前三十九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點應力PG截面N目前四十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點N=內(nèi)力P+G壓力重力目前四十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

應力計算公式：

σ＝N/S

單位:內(nèi)力N（N）橫截面積S（mm2

或cm2

）應力σ（N/mm2或N/cm2

）目前四十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點閱讀材料P.24什么是容許應力？目前四十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點好目前四十四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

構件的強度越大，它所能承受的容許應力越大。目前四十五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點物體的形狀與強度布帶子目前四十六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點用應力概念解釋試驗現(xiàn)象布帶子目前四十七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

影響結構強度的因素

1、形狀構成的形狀略有改變，強度就會改變。

目前四十八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點(1)結構的形狀:

A.不同橫截面形狀的構件所能承受力的程度是不一樣的。注意：結構對強度的影響有兩點，一是結構的外部形狀，二是結構的構件截面形狀。目前四十九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

常見的結構橫截面的形狀目前五十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點C.相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構件強度不同。B.結構的外形相同，構件的截面不同，其強度不一樣。(1)結構的形狀:

目前五十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前五十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點“工”字形橫梁被廣泛應用目前五十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點D.三角形形狀:

三角形是框架結構中最基本的形狀之一,它結實、穩(wěn)定、所用材料最少。

在長方形或六邊形的框架中間，加上支撐構件，構成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。目前五十四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點2、材料

形狀相同，材料不同，強度就不同目前五十五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點①結構的強度與材料有關目前五十六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點(2)材料目前五十七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點混凝土材料

使用鋼筋混凝土結構的好處是什么？

混凝土抗壓性能較好，而抗拉能力就比鋼筋要小得多。因此在制造時可在梁的受拉區(qū)放置鋼筋，組成鋼筋混凝土梁，在這種梁中，鋼筋受拉，混凝土受壓，它們合理組成一個整體，共同承擔載荷的作用。目前五十八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點3、材料的連接方式

不同的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣。

結構的連接是指通過一定的連接物將構件組成整體結構。目前五十九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點連接方式11、一體式2、擠壓式3、插接式目前六十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點連接方式常見的技術與方法作用特點一體式焊接、膠接、粘接、捆綁固連、不需要拆卸、利于增加強度與穩(wěn)定性擠壓式釘連接、螺栓螺母、扣緊套緊強度不如一體式，但可再拆卸接插式插頭、插座方便連接、拆卸、傳遞信號可靠從被連接件間的狀態(tài)關系來分類目前六十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

結構構建的連接通常有以下兩類：

鉸連接剛連接連接方式2目前六十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可以相對轉(zhuǎn)動，具體有松螺栓、松鉚等。目前六十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前六十四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

剛連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動，具體有榫接、膠接、焊接等。膠接榫接目前六十五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點目前六十六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點連接方式常見的技術與方法作用特點個例可相對運動式與方便運動，靈活轉(zhuǎn)動，承受一定的力人體關節(jié)，車把與車架不可相對運動式準確配合連接牢固車圈與輻條鏈鍵從力學結構的連接方式來分類目前六十七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點1.影響結構強度的主要因素結構的形狀使用的材料構件之間的連接方式結構外部形狀結構的構件截面形狀總結目前六十八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點想一想①圖中的花桿支柱，最薄弱的地方是

處，原因是

。②如果置于上板面的荷載超過桿件的承受能力，桿件會發(fā)生變形為

。③同形狀，同尺寸的花展架，為什么鐵質(zhì)的比木質(zhì)的更能承載?

b此處截面小，材料承受應力大斷裂答：因為鐵質(zhì)的容許應力比木質(zhì)的容許應力大。目前六十九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點根據(jù)你的生活經(jīng)驗填寫下表：走進生活：事件結果原因分別在一根竹竿和一根同樣尺寸的脆性塑料桿上不斷加掛相同質(zhì)量的重物

沿著垂直于重心線的方向撞擊一根完整的鋼管與用同樣的方法撞擊一根中間有焊接縫的鋼管竹竿比脆性塑料桿能掛更多的重物而不會斷裂不同材料的抗拉性能不同中間有焊接縫的鋼管受到撞擊時容易損壞因為有連接點目前七十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點小試驗當這些物體受到外力作用時，原有的平衡狀態(tài)被打破導致的這是一種我們生活中的現(xiàn)象，在沒吹它時它是穩(wěn)定的，后來它為什么會翻倒呢？

目前七十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點二、結構的穩(wěn)定性

結構的穩(wěn)定性——在荷載作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。目前七十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點1、什么叫穩(wěn)定？例：生活穩(wěn)定學習穩(wěn)定情緒穩(wěn)定物價穩(wěn)定

a.在一定時間里沒有太大的變化，保持一種平衡狀態(tài)。

b.這種平衡狀態(tài)并不是指狀態(tài)絕對不變，而是受到干擾后，允許狀態(tài)有所波動。

c.但干擾消失后，能重新返回到原來的平衡狀態(tài)。釋義2、結構具有阻礙翻倒或移動的特性，就是結構穩(wěn)定性。目前七十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點[探究1]：拿一本書，讓它直立在桌面上，它馬上傾倒了，顯然，其穩(wěn)定性不好。同樣的一本書，把它的下端各書頁展開一定的角度，仍舊將它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。因素一：支撐面積的大小1.穩(wěn)定性與支撐面積的大小有關支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。目前七十四頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點A.落地電風扇或者賓館里的落地燈，它們都有一個比較大的底座結構的底座，結構與地面接觸所形成的支撐面大,穩(wěn)定。目前七十五頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點B：為什么大壩的橫截面總是建成梯形？

大壩需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的沖擊力、壓力等等，要起到防洪的作用，大壩必須要求非常穩(wěn)固。大壩建成梯形，增大了與地面接觸所形成的支撐面，支撐面越大越堅實，穩(wěn)定性就越好。目前七十六頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點C.為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？

為了進一步增大與地面接觸所形成的支撐面積，增加穩(wěn)定性。注意：支撐面≠接觸面。接觸面:是物體與地面接觸形成的面。支撐面:是物體與地面接觸形成支撐點的連線與地面構成的面。目前七十七頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點增大與地面接觸所形成的支撐面積，增加穩(wěn)定性目前七十八頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點[探究2]：落地扇為什么不易傾倒？

落地扇的底座采用較重的材料，風扇比底座輕很多，使落地扇的重心降低。目前七十九頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點1．結構的穩(wěn)定性與重心位置有關。物體重心越低，越穩(wěn)定。因素二：重心位置A.不倒翁為什么不倒？如果在它脖子上掛上一定數(shù)量的鐵環(huán)，它還會不倒嗎？重心的位置：豎直方向的高度、水平方向離底面中心的距離。目前八十頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

不倒翁的重心很低，就在它與地面的接觸點上，所以不倒，如果往它的脖子掛上鐵環(huán)，它的重心位置升高了，當鐵環(huán)達到一定數(shù)量時，不倒翁就不再是不倒翁了。重心的高低影響結構的穩(wěn)定性。重心越低,穩(wěn)定性越好;重心越高,穩(wěn)定性越差。目前八十一頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點

通過分析長方體重心的垂線位置與穩(wěn)定性示意圖，可以明白，比薩斜塔不倒的原因是它的重心所在點的垂線落在塔的底面的范圍內(nèi)。當塔傾斜到一定程度，重心的垂線不再落在塔的底面時，塔就會傾倒。結構重心的位置：結構重心所在點的垂線是否落在結構底面的范圍內(nèi)，落在就是穩(wěn)定的，沒有就是不穩(wěn)定的。目前八十二頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點B.以前的農(nóng)作物個子高，遭遇暴風驟雨容易傾覆，造成減產(chǎn)；現(xiàn)在的農(nóng)作物普遍個子矮。就是利用了重心低結構穩(wěn)定的原理目前八十三頁\總數(shù)八十九頁\編于十七點3、結構的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關。

A、A字形梯為