探究結(jié)構(gòu)PPT課件

1、塔科馬大橋和明尼蘇達(dá)州大橋坍塌事塔科馬大橋和明尼蘇達(dá)州大橋坍塌事故故第1頁(yè)/共26頁(yè)第2頁(yè)/共26頁(yè)臺(tái)風(fēng)過(guò)后的災(zāi)害打破原有的平衡狀態(tài)出現(xiàn)了不穩(wěn)臺(tái)風(fēng)過(guò)后的災(zāi)害打破原有的平衡狀態(tài)出現(xiàn)了不穩(wěn)定現(xiàn)象定現(xiàn)象第3頁(yè)/共26頁(yè)04年5月23日，巴黎戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)2候機(jī)廳頂棚發(fā)生坍塌事故，事故原因：金屬構(gòu)件本來(lái)也負(fù)擔(dān)著頂棚的重量，但弧度結(jié)構(gòu)上的裂痕使這個(gè)構(gòu)件逐漸穿過(guò)了頂棚，不再支撐數(shù)十噸重的頂棚，最終導(dǎo)致拱形頂棚發(fā)生坍塌。 第4頁(yè)/共26頁(yè)一、一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(Stability)(Stability)是指結(jié)構(gòu)在是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載負(fù)載的的作用下維持其原有作用下維持其原有平衡狀態(tài)平

2、衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。構(gòu)的重要性質(zhì)之一。研究結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的：的目的：是為了是為了在技術(shù)領(lǐng)域中設(shè)在技術(shù)領(lǐng)域中設(shè)計(jì)出更加穩(wěn)定的計(jì)出更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。第5頁(yè)/共26頁(yè)雞蛋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嗎？雞蛋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嗎？有什么方法能使雞有什么方法能使雞蛋豎起來(lái)？蛋豎起來(lái)？不倒翁為什么不倒不倒翁為什么不倒? ?第6頁(yè)/共26頁(yè)結(jié)論一結(jié)論一: : 重心高低影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 重心越低，穩(wěn)定性越好 重心越高，穩(wěn)定性越差第7頁(yè)/共26頁(yè)仔細(xì)觀(guān)察它們有何特點(diǎn)仔細(xì)觀(guān)察它們有何特點(diǎn)? ?鋁合金A字形梯第8頁(yè)/共26頁(yè)攝影棚的攝象機(jī)、射燈均為三角架支撐結(jié)構(gòu)攝影棚的攝象機(jī)、射燈均為三角

3、架支撐結(jié)構(gòu)第9頁(yè)/共26頁(yè)結(jié)論二結(jié)論二: : 底座大?。ńY(jié)構(gòu)與地面所形成的支撐面）影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 支撐面越大，穩(wěn)定性越好 支撐面越小，穩(wěn)定性越差第10頁(yè)/共26頁(yè)用剛才的知識(shí)想一下斜塔為什么傾而不倒用剛才的知識(shí)想一下斜塔為什么傾而不倒? ?第11頁(yè)/共26頁(yè)比薩斜塔比薩斜塔(CAMPANILE DI PISA)(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇跡。由于是世界建筑史上的一大奇跡。由于塔身壓力過(guò)重和地質(zhì)松軟，南面的地基比北面約低米。在施工期塔身壓力過(guò)重和地質(zhì)松軟，南面的地基比北面約低米。在施工期間塔身既出現(xiàn)輕微傾斜，隨著工程的進(jìn)度，傾斜度不斷增加。到塔間塔身既出現(xiàn)輕微

4、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(shí)，可明顯看出傾斜，曾一度停工。一百多年以后，身建到第三層時(shí)，可明顯看出傾斜，曾一度停工。一百多年以后，經(jīng)工程師托馬索經(jīng)工程師托馬索皮薩諾精心測(cè)量和計(jì)算，證明比薩斜塔雖傾斜，但皮薩諾精心測(cè)量和計(jì)算，證明比薩斜塔雖傾斜，但不會(huì)倒塌，使工程繼續(xù)按原設(shè)計(jì)繼續(xù)施工，直到竣工。不會(huì)倒塌，使工程繼續(xù)按原設(shè)計(jì)繼續(xù)施工，直到竣工。 重心點(diǎn)的垂線(xiàn)位置，落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)第12頁(yè)/共26頁(yè)結(jié)論三結(jié)論三: : 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的形狀影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 三角形結(jié)構(gòu)使支架更容易穩(wěn)定。第13頁(yè)/共26頁(yè)自行車(chē)騎起來(lái)時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為自行車(chē)騎起來(lái)時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什

5、么不會(huì)倒下呢？什么不會(huì)倒下呢？第14頁(yè)/共26頁(yè)結(jié)構(gòu)的重心要盡力集中的底部，降低重心，結(jié)構(gòu)的重心要盡力集中的底部，降低重心，并使重心垂線(xiàn)落在面積內(nèi)，就可提高結(jié)構(gòu)并使重心垂線(xiàn)落在面積內(nèi)，就可提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。的穩(wěn)定性。第15頁(yè)/共26頁(yè)歸納影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素歸納影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有多種，主要有：1、重心位置的高低重心位置的高低2 2、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小3 3、結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)的形狀第16頁(yè)/共26頁(yè)雙腳支撐輕騎車(chē)單腳支撐自行車(chē)履帶式小轎車(chē)履帶式小轎車(chē)第17頁(yè)/共26頁(yè)二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度1 1、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的定義：、結(jié)構(gòu)強(qiáng)

6、度的定義：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度(Strength)(Strength)是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外力破壞的能力。力破壞的能力。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素第18頁(yè)/共26頁(yè)強(qiáng)度只是我們一個(gè)籠統(tǒng)的說(shuō)法，我們?nèi)绾蝸?lái)衡量一件東西的強(qiáng)度呢。那就要用到我們以前學(xué)習(xí)的應(yīng)力的知識(shí) 。什么叫應(yīng)力 應(yīng)力是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力。 即 =N/A 當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一極限值時(shí), 結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞。（一）強(qiáng)度與應(yīng)力第19頁(yè)/共26頁(yè) 不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度各不相同。有不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度各不相同。有抗拉力、壓力、剪切力和扭曲力性能的，所抗拉力、壓力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同結(jié)構(gòu)不同要求中，選擇不

7、同特性的以在不同結(jié)構(gòu)不同要求中，選擇不同特性的材料。材料。(二）強(qiáng)度與材料梁的示意圖壓力壓力拉力拉力梁的材料第20頁(yè)/共26頁(yè)強(qiáng)度與材料的形狀 各種形狀的橫截面構(gòu)件，所承受力的程度是各種形狀的橫截面構(gòu)件，所承受力的程度是不一樣的。不一樣的。三角形是框架結(jié)構(gòu)最基本的形狀之一，結(jié)實(shí)、穩(wěn)定、三角形是框架結(jié)構(gòu)最基本的形狀之一，結(jié)實(shí)、穩(wěn)定、材料最少。在四邊形、六邊形構(gòu)件中，加上三角形材料最少。在四邊形、六邊形構(gòu)件中，加上三角形支撐件，就可大大增加構(gòu)件的牢固程度。支撐件，就可大大增加構(gòu)件的牢固程度。第21頁(yè)/共26頁(yè)三、結(jié)構(gòu)的連接科學(xué)合理的連接，不僅可保證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的形狀稱(chēng)定，還能提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，使它足以支持自身質(zhì)量及荷載。1）鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、松鉚等。第22頁(yè)/共26頁(yè)2 2）剛連接：）剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、螺栓連接、膠接、繩系、焊接、鉚接等。第23頁(yè)/共26頁(yè)分析不同壘法的墻，當(dāng)施加同樣的力時(shí)，哪分析不同壘法的墻，當(dāng)施加同樣的力時(shí)，哪種壘法的墻不容易推倒？穩(wěn)定性最強(qiáng)，你認(rèn)種壘法的墻不容易