結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性探究

：一、穩(wěn)定性概念

1、穩(wěn)定與不穩(wěn)定

穩(wěn)定指的不是狀態(tài)絕對不變，而是指受擾后，允許狀態(tài)有所波動，但當(dāng)擾動消失后，能重新返回到原平衡狀態(tài)，即為穩(wěn)定；不能回到原有平衡狀態(tài)，為不穩(wěn)定。穩(wěn)定不穩(wěn)定2、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下，維持其原有的平衡狀態(tài)的能力（結(jié)構(gòu)具有阻礙翻倒或移動的特性）。二、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素

在一本書上，有兩個相同規(guī)格、相同質(zhì)量的組合瓶，每個組合瓶有A瓶、B瓶兩部分組成，A瓶中裝滿砂土，B瓶為空瓶，均勻用力，慢慢抬起書本的一端，注意觀察哪個組合瓶先倒下，哪個后倒下？探究試驗1影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素因素一：重心位置

[結(jié)論]重心的高低影響結(jié)構(gòu)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。

人站立時穩(wěn)定，身體傾斜到一定程度的時候會變的不穩(wěn)定，為什么重心下降了，反而就不穩(wěn)定了呢？【補(bǔ)充】：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件：結(jié)構(gòu)重心所在點的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)。討論

比薩斜塔是世界建筑史上的一大奇跡。由于塔身壓力過重和地質(zhì)松軟，南面的地基比北面約低２米。在施工期間塔身即出現(xiàn)輕微傾斜，隨著工程的進(jìn)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(jīng)工程師托馬索·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(xù)按原設(shè)計繼續(xù)施工，直到竣工。重心點的垂線位置，落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)。

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。

小資料：中國的“比薩斜塔”試一試怎樣把一本書立在桌面上？

二、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素探究試驗22023/4/1510影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素因素二：支撐面積的大小[結(jié)論]結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：和接觸面與地面所形成的支撐面有關(guān)支撐面越大越穩(wěn)定越小越不穩(wěn)定

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(gòu)成的面。觀察一下：哪種結(jié)構(gòu)的桌子穩(wěn)定性好？（A、B、C、D、E）簡單分析原因。

對于一個結(jié)構(gòu)而言，如果結(jié)構(gòu)與地面接觸形成的支撐面越大，結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定。四條腿的桌子最穩(wěn)。

四條腿的桌子與地面有四個接觸點，形成四邊形的支撐面，面積最大，因此結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。【結(jié)論】金字塔埃菲爾鐵塔實例比較用塑膠條做成的一個三角支架和一個四角支架，哪種形狀的支架穩(wěn)定性好？二、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素探究試驗32023/4/1517影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素因素三：幾何形狀[結(jié)論]結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)想一想：穩(wěn)定的幾何形狀有哪些？穩(wěn)定的幾何形狀有：三角形、圓形、梯形、六邊形、Z字形等實例思考:如何增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?2.增大結(jié)構(gòu)的底面面積。3.利用三角形框架及其組合結(jié)構(gòu)，可以有效地增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。4.減小長細(xì)比：長細(xì)比指的是結(jié)構(gòu)的縱向長度與橫向截面的最大尺寸之比。1.降低結(jié)構(gòu)的整體重心位置。請同學(xué)們利用桌子上的書，用今天所學(xué)知識搭建一座書塔。要求：1.書盡量少（10本左右）。2.書塔要高大、美觀、穩(wěn)定性好。擴(kuò)展實踐活動：小結(jié)一、穩(wěn)定性概念：

1、穩(wěn)定與不穩(wěn)定

2、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)在荷載的作用下，維持其原有的平衡狀態(tài)的能力（結(jié)構(gòu)具有