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1、结构的认识 -咸焕自然界的结构自然界的结构一、无处不在的结构结构的定义：结构的定义：结构的定义：结构的定义： 结构（结构（结构（结构（structurestructurestructurestructure）是）是）是）是指事物的指事物的指事物的指事物的各个组成部分之间各个组成部分之间各个组成部分之间各个组成部分之间的的的的有序搭配和排列有序搭配和排列有序搭配和排列有序搭配和排列。世界上。世界上。世界上。世界上任何事物都存在结构，结构任何事物都存在结构，结构任何事物都存在结构，结构任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在多种多样且决定着事物存在多种多样且决定着事物存在多种多样且决定着事
2、物存在的性质。的性质。的性质。的性质。一、无处不在的结构 马上行动马上行动马上行动马上行动： 在生产生活中，有哪些产品的结构是受到在生产生活中，有哪些产品的结构是受到在生产生活中，有哪些产品的结构是受到在生产生活中，有哪些产品的结构是受到自然界事物的启发而产生的？自然界事物的启发而产生的？自然界事物的启发而产生的？自然界事物的启发而产生的？请举例说明请举例说明请举例说明请举例说明。锯齿草锯齿草锯齿草锯齿草锯子锯子锯子锯子鹰鹰鹰鹰风筝风筝风筝风筝海豚海豚海豚海豚潜水艇潜水艇潜水艇潜水艇一、结构的稳定性一、结构的稳定性 结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有的平衡状态的能力。 影响结构稳定性
3、的因素影响结构稳定性的因素因素一：重心位置A.不倒翁为什么不倒？不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会定数量的铁环，它还会不倒吗？不倒吗？比萨斜塔为什么不倒塌？想一想：想一想： 通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图，通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图，使我们知道：比萨斜塔不倒的原因是它的重心所使我们知道：比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度，重心的垂线不再落在塔的底面时，塔一定程度，重心的垂线不再落在塔的底面时，塔就会倾倒。就会倾倒。结构重心的位结构重心的
4、位置：置：结构重心结构重心所在点的垂线所在点的垂线是否落在结构是否落在结构底面的范围内，底面的范围内，落在就是稳定落在就是稳定的，没有就是的，没有就是不稳定的不稳定的。影响结构稳定性的因素影响结构稳定性的因素因素二：支撑面积的大小想一想：想一想：为什么大坝的横截面总是建成梯形的？影响结构稳定性的因素影响结构稳定性的因素因素三：结构的形状想一想：想一想： 照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状？ 影响结构稳定性的因素：结论结论重心位置 结构形状 支撑面积2.1 结构的形状结构的形状 相同材料，相同截面积，不同截面形状的构件强度不同。二、结构与力 从从从从力学角度力学角度力学角度力学角度来
5、说，结构是指可承受一定来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。和大小改变的力。 一个复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成一个复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成一个复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成一个复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为部分通常称为部分通常称为部分通常称为构件构件构件构件。二、结构与力 根据构件的受力和变形形式，可将构件分为根据构件的受力和变形形式，可将构件分为根据构件的受力和变形形式，可将构件分为根据构件的受力和变形形式，可将构件分为受拉、受拉、受拉、受拉、受压、受剪切、受弯曲
6、、受扭转受压、受剪切、受弯曲、受扭转受压、受剪切、受弯曲、受扭转受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。这五种基本形式。这五种基本形式。这五种基本形式。二、结构与力 马上行动马上行动马上行动马上行动：受受 拉拉受受 压压受剪切受剪切受扭转受扭转受弯曲受弯曲构件承受使之产生弯曲的力。构件承受使之产生弯曲的力。构件承受两个距离很近构件承受两个距离很近、大小相等大小相等、方向相反的平行力。方向相反的平行力。构件承受使之被挤压的力。构件承受使之被挤压的力。构件承受拉拽力。构件承受拉拽力。构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转变形。构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转变形。三、结构的类
7、型按物体的结构形态分：按物体的结构形态分：按物体的结构形态分：按物体的结构形态分：实体结构实体结构实体结构实体结构框架结构框架结构框架结构框架结构壳体结构壳体结构壳体结构壳体结构三、结构的类型1 1 1 1、实体结构：、实体结构：、实体结构：、实体结构：定义：定义：定义：定义：结构体本身是实心的结构。结构体本身是实心的结构。结构体本身是实心的结构。结构体本身是实心的结构。受力特点：受力特点：受力特点：受力特点：外力分布在整个体积中。外力分布在整个体积中。外力分布在整个体积中。外力分布在整个体积中。举例：举例：举例：举例：实心墙、大坝实心墙、大坝实心墙、大坝实心墙、大坝金字塔金字塔金字塔金字塔三
8、峡大坝三峡大坝三峡大坝三峡大坝2 2 2 2、框架结构：、框架结构：、框架结构：、框架结构：三、结构的类型定义：定义：定义：定义：结构体由细长的构件组成的结构。结构体由细长的构件组成的结构。结构体由细长的构件组成的结构。结构体由细长的构件组成的结构。受力特点：受力特点：受力特点：受力特点：能承受水平和垂直方向的荷载。能承受水平和垂直方向的荷载。能承受水平和垂直方向的荷载。能承受水平和垂直方向的荷载。举例：举例：举例：举例：铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架三、结构的类型3 3 3 3、壳体结构：、壳体结构：、壳体结构：、壳体结构：定义：定义：定义：定义：通常是指层状的结构。通常是指层状的结构。通常是指层状的结构。通常是指层状的结构。受力特点：受力特点：受力特点：受力特点：外力作用在结构体的表面上。外力作用在结构体的表面上。外力作用在结构体的表面上。外力作用在结构体的表面上。举例：举例：举例：举例：摩托车头盔、贝壳摩托车头盔、贝壳摩托车头盔、贝壳摩托车头盔、贝壳小结结构结构的稳定性1.2.3结构的形状结构的受力结构的类型
