1、第三節第三節 影響結構強度和穩定性的因素影響結構強度和穩定性的因素1 1 結構與穩定性結構與穩定性結構的穩定性是指結構在結構的穩定性是指結構在負載負載的作的作用下維持其原有用下維持其原有平衡狀態平衡狀態的能力。的能力。它是結構的重要性質之一。它是結構的重要性質之一。臺風過后的災害臺風過后的災害 打破原有的平衡狀態出現了不穩定現象打破原有的平衡狀態出現了不穩定現象 東陽木雕圓桌、圓凳東陽木雕圓桌、圓凳 受地面積大受地面積大 擺放穩定擺放穩定衛星電視接收天線衛星電視接收天線 支撐桿有螺絲固定在大框架上支撐桿有螺絲固定在大框架上攝影棚的攝象機、射燈均為三角架支撐攝影棚的攝象機、射燈均為三角架支撐比薩

2、斜塔比薩斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇跡。由于塔身壓是世界建筑史上的一大奇跡。由于塔身壓力過重和地質松軟，南面的地基比北面約低米。在施工期間塔身既出現力過重和地質松軟，南面的地基比北面約低米。在施工期間塔身既出現輕微傾斜，隨著工程的進度，傾斜度不斷增加。到塔身建到第三層時，可輕微傾斜，隨著工程的進度，傾斜度不斷增加。到塔身建到第三層時，可明顯看出傾斜，曾一度停工。一百多年以后，經工程師托馬索明顯看出傾斜，曾一度停工。一百多年以后，經工程師托馬索皮薩諾精心皮薩諾精心測量和計算，證明比薩斜塔雖傾斜，但不會倒塌，使工程繼續按原設計繼測量和計算，證明比薩斜塔雖傾斜，但

3、不會倒塌，使工程繼續按原設計繼續施工，直到竣工。續施工，直到竣工。 重心點的垂線位置，落在結構底面的范圍內雙腳支撐輕騎車單腳支撐自行車履帶式小轎車履帶式小轎車想一想想一想分析不同壘法的墻，當施加同樣的力時，哪種分析不同壘法的墻，當施加同樣的力時，哪種壘法的墻不容易推倒？穩定性最強，你認為最壘法的墻不容易推倒？穩定性最強，你認為最好的壘法是什么？好的壘法是什么？影響結構穩固的因素有哪些？影響結構穩固的因素有哪些？一、結構的穩定性一、結構的穩定性想一想：結構的穩定性與什么因素有關？為什么大壩的橫截面總是建成梯形的？ A字形梯為什么載人時能夠保持穩定？ 如果沒有梯子中間的拉桿將會怎么樣？形狀：穩定的

4、結構重心：落在兩邊的支撐腳與地面的范圍內。結構不能固定，不穩定，容易失去平衡臨時擺放的屏風為什么擺成字型，而不擺成一字型？單腳支撐的自行車放穩的原因分析影響結構穩定性的因素：影響結構穩固的因素有哪些？影響結構穩固的因素有哪些？2 2 結構與強度結構與強度結構的強度結構的強度 是指結構具有抵抗被外力破壞的能力是指結構具有抵抗被外力破壞的能力.海嘯大壩拔河拔河繩子的強度普洱地震唐山地震影響結構強度的主要因素影響結構強度的主要因素結構的強度與結構的形狀、使用的結構的強度與結構的形狀、使用的材料材料、構件之間的連接方式構件之間的連接方式等因素等因素有密切的關系。有密切的關系。交綽搭建增加結構強度結構的

5、強度與結構的強度與結結構的形狀、使用構的形狀、使用的材料、構件之的材料、構件之間的連接方式間的連接方式等等因素有密切的關因素有密切的關系。系。鋁合金鋁合金A字形梯字形梯因素一因素一:結構的形狀結構的形狀結構形狀結構形狀各種形狀的橫截面構件，所承受力的各種形狀的橫截面構件，所承受力的程度是不一樣的。程度是不一樣的。三角形是框架結構最基本的形三角形是框架結構最基本的形狀之一，結實、穩定、材料最狀之一，結實、穩定、材料最少。在四邊形、六邊形構件中，少。在四邊形、六邊形構件中，加上三角形支撐件，就可大大加上三角形支撐件，就可大大增加構件的牢固程度。增加構件的牢固程度。因素二因素二: 結構使用的材料結構

6、使用的材料在結構設計中必須考慮到所使用的材料在結構設計中必須考慮到所使用的材料,如鋼、木、如鋼、木、石、化工材料等等，不同的材料就有不同的強度。石、化工材料等等，不同的材料就有不同的強度。因素三因素三: :結構構件的連接結構構件的連接鉸連接：鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對 移動，但能相對轉動。剛連接：剛連接：被連接的構件在連接處既不能相 對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等。榫接榫接膠接膠接焊接焊接3 3 結構與功能結構與功能結構不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的結構不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的功能和作用產生著直接影響。結構的變化可能導功能和作用產生著直接影響。

7、結構的變化可能導致功能的變化。致功能的變化。殘疾人專用電動車殘疾人專用電動車泰順廊橋的結構原理：廊橋結構的基本組合單元是六根桿件，縱向四根、橫向兩根，平面呈“井”字形。利用受壓產生的摩擦力，構件之間越壓越緊。這種結構，不用釘鉚，只需用相同規格的桿件，別壓穿插，搭接而成。從力學上分析，上端的縱梁壓在橫梁上，橫梁又壓在相對一根縱梁上，上下兩根縱梁夾住一根橫梁，摩擦力使得橫梁不能滑動，結構簡單而奇妙，這種結構，整體為拱形結構，因此沿拱心線整體受壓，不會產生彎矩，就每一根桿件來說，又是最簡單的簡支梁，承受兩種集中荷載。橋的構件統一，無特殊，異形的構件，伐下的樹木只需經少量人工即可制成合格構件，而且，裝卸方便，拆橋時可以做到不損構件，且可重復利用。小桿件便于運輸，用小構件形成大跨度，經濟合理。“虹橋結構”有很好的受壓性能，只要兩端固定，橋就能很好地承受向下的荷載，由于結構的特殊，橋受到向上的反彈力，就很容易失穩遭受破壞。為此，泰順的虹橋都采用了廊橋這種形式，橋上建廊屋非但不是負擔，反而增加了穩定性。每當山洪爆發時，當地居民將家中最重的物體或大石頭搬到橋上來增加橋的穩定性。木拱橋以較短的木材，通過縱橫相貫，猶如彩虹飛架寬闊水面，其巧妙的結構，令人驚嘆！小試驗小試驗:材料清單：材料清單：一次性筷子若干根，硬紙板，鉤碼一盒活動任務：搭廊橋活動任務：搭廊橋1、依據示意圖用筷子搭建一座廊橋2、