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1、第二节 探究结构 1996年2月16日,连接四川省綦江县新旧城区的人行跨江大桥彩虹桥落成,它是一座中承式拱形桥,长102米,宽10米多,主要供行人步行之用。 1999年1月4日18时48分,这座竣工还不足3年的大桥,在没有任何先兆的情况下整体坍塌。一霎那,桥身及拱架断裂为四段摔向水面。瞧上的士兵及群众翻滚着掉进了冰冷刺骨的河水里。这次塌桥事故造成数十人死伤。 1999年1月8日,由专家组成的事故调查组,公布调查结果:彩虹桥的主要受力拱架钢管焊接不合格,存在严重缺陷,个别焊缝有陈旧裂痕。彩虹桥的例子也引发我们进一步思考:影响结构稳定的因素有哪些呢?一、结构的稳定性观察A型梯请同学说说使用它的三个
2、要点请同学说说使用它的三个要点1横档必须平直。2梯脚与地面必须牢固接触。3最大承重不能超过使用范围。这个例子是使用了哪种结构的稳定性?三角形的稳定性(p13知识窗) 观看下面图片,思考其能够保持稳定的原因? 落地灯 落地风扇虎丘斜塔,塔高米,八角七层,青砖造就,此塔建于五代后周显德六年(年),落成于北宋建隆二年(年),至今已有一千多年历史。这座江南最古老的大型砖塔在建造时地基就有局部沉降,以后历次修葺,并没有控制住塔身倾斜。年,该塔出现危险情况,塔墩裂开,墩砖压碎,当时有关部门立即采取临时排险措施。年,又进行了第二次加固修缮。使这座古塔控制了倾斜。经测定,塔身的倾斜度和沉降都处于稳定状态,现在
3、塔顶中心偏离塔底中心米,塔身倾斜度为度,被国外建筑学家称为“中国的比萨斜塔”。 影响结构稳定性的因素有: 几何形状支撑面大小重心位置请同学阅读教材p13,跨栏的稳定性案例。二、结构的强度 结构的强度是通过构件和材料来体现的。构件在外力作用下会变形,同时构件内部各质点之间相互作用力发生了改变,这种作用力的改变称作内力。 一般来说,外力越大,则构件的内力越大。当内力达到一定数值时,构件就会被破坏。在工程技术中,不允许构件和材料在正常工作中被破坏,这就要求构件和材料必须具有抵抗破坏的能力,这种能力称作强度。观看教材p14图131承重试验通过试验,我们知道,在外力与材料不变的情况下,构件被破坏的危险程
4、度还与它的横截面积有关。 构件单位截面面积所受到的内力称为构件的应力。 N/A 阅读教材p14最后2段及p15内容。深刻体会应力与截面积的关系。比如拔河比赛:绳子受到两边拉力的作用,内部产生了抵抗拉力的张力。当张力超过一定值时,绳子就会在应力最大的地方被拉断。如果拉力不变,加粗绳子,就可以增强抵抗张力的能力,若把多股细绳绞合在一起,就可以防止他们之间的相对移动,保持各股细绳同时受力,实际上就是增加了绳子的横截面积,减少了绳子的应力。强度与材料 我们都有这样的经验,用手挤压纸杯,纸杯会变形;而用同样的力挤压不锈钢杯,不锈钢杯的外形则无明显改变。这一简单的例子揭示了结构强度与材料的关系。阅读p1617讨论与分析。材料的形状和强度是否有关系呢?观看p18图136,图137。强度与材料的形状。P18结构的连接。结构的连接。p19