典型结构受力分析

趣味实验蛋壳敲击实验将蛋壳如图摆放，用一支是其重量20倍的笔垂直落下砸向它，蛋壳能否被击破？当前第1页\共有76页\编于星期六\0点当前第2页\共有76页\编于星期六\0点蛋壳的材料94%1%1%4%当前第3页\共有76页\编于星期六\0点压力沿拱状结构的弧面（也就是蛋壁）分布，而不会使结构断裂。拱形结构使圆屋顶和拱形物能够承受巨大的重量。蛋壳的受力当前第4页\共有76页\编于星期六\0点而蛋壳又必须是易碎的，这样雏鸡只用微弱的力就能破壳而出。雏鸡用嘴向外用力，从蛋壳内部看成凹形的顶部很容易碎裂，那是因为它的抗拉力很弱。蛋壳的受力当前第5页\共有76页\编于星期六\0点尽善尽美一颗蛋当前第6页\共有76页\编于星期六\0点知识回顾：常见结构的类型壳体结构：实心结构：框架结构：能够承受较大的力支撑但不充满空间，

能够承受垂直和水平荷载力沿壳体表面分布当前第7页\共有76页\编于星期六\0点当前第8页\共有76页\编于星期六\0点阅读材料P11构件受外力作用时，要发生形状或大小的改变，这种改变称为。吊车的吊绳承受的力是拉力，拉力所产生的形变为

，组成材料的粒子被拉开；板凳腿承受的外力是压力，压力所产生的变形为

，，组成材料的粒子被推近。拉力和压力都是荷载作用的结果。变形拉伸压缩当前第9页\共有76页\编于星期六\0点当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时，杆件产生的

，发生弯曲变形时的构件称为

。当板凳很长时，櫈面可视为梁。此种櫈面在人的体重等外力的作用下，会发生弯曲变形。只是这种变形可能很小，肉眼不易看出来。而跳水的跳板发生的弯曲变形，却是非常明显。弯曲变形如图：弯曲梁当前第10页\共有76页\编于星期六\0点杆件基本变形1、拉伸、压缩2、弯曲当前第11页\共有76页\编于星期六\0点当前第12页\共有76页\编于星期六\0点当前第13页\共有76页\编于星期六\0点欣赏视频当前第14页\共有76页\编于星期六\0点一、单杠结构分析单杠由哪些构件组成？杠体立柱拉杆当前第15页\共有76页\编于星期六\0点自主探究运动员在单杠上的状态，分析讨论，并完成表格：二、杠体的受力与变形1弯曲力弯曲力弯曲力弯曲弯曲弯曲指向人体指向人体2指向人体当前第16页\共有76页\编于星期六\0点（1）人静挂或静坐时当前第17页\共有76页\编于星期六\0点任意时刻，杠体受到的作用力，其方向，都是从杠体指向人重心所处的瞬间位置。（2）人运动时当前第18页\共有76页\编于星期六\0点三、立柱的受力与变形注意：同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同。压力压缩柱子两侧弯曲力弯曲趋势人运动的一侧123当前第19页\共有76页\编于星期六\0点当前第20页\共有76页\编于星期六\0点问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势，如果要向前发生弯曲，有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？

用一个力从反方向拉当前第21页\共有76页\编于星期六\0点四、拉杆的作用拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势还有其他方法可以增强单杠的受力能力吗？当前第22页\共有76页\编于星期六\0点

如何使单杠更加结实、稳定？自主探究使单杠更加结实、稳定当前第23页\共有76页\编于星期六\0点使单杠更加结实、稳定加粗立柱方法：深埋立柱加固底基改变材料当前第24页\共有76页\编于星期六\0点请设计一款能够在家里使用的单杠，从单杠受力的角度分析并做简要设计。注意：家庭用，不方便安装拉杆

安放在哪里呢？

各个构件都受到哪些力？

如何增强它的承力能力？技术实践当前第25页\共有76页\编于星期六\0点当前第26页\共有76页\编于星期六\0点当前第27页\共有76页\编于星期六\0点当前第28页\共有76页\编于星期六\0点二、棚室屋架结构分析棚室屋架结构是怎样受力的呢？当前第29页\共有76页\编于星期六\0点当前第30页\共有76页\编于星期六\0点屋面（棚盖）由前坡面组成，棚膜（塑料薄膜）覆盖于前坡面上；屋面由梁承托，各梁分别由立柱和后墙支撑。当前第31页\共有76页\编于星期六\0点棚室荷载与立柱受力承受的荷载主要分为恒载和活载。恒载包括屋面、梁的质量，属于不随时间变化而变化的永久性荷载。活载包括雪载、风载等，属于随情况变化而变化的可变性荷载。当前第32页\共有76页\编于星期六\0点当前第33页\共有76页\编于星期六\0点当前第34页\共有76页\编于星期六\0点立柱P1P2永久性荷载立柱基础当前第35页\共有76页\编于星期六\0点P’’P’M雪载当前第36页\共有76页\编于星期六\0点2.梁的受力当前第37页\共有76页\编于星期六\0点材料被挤压材料被拉伸当前第38页\共有76页\编于星期六\0点梁的受力如平衡木，桥等都是梁的一种类型。当前第39页\共有76页\编于星期六\0点当前第40页\共有76页\编于星期六\0点当前第41页\共有76页\编于星期六\0点拱结构的应用拱结构十分美观，很多建筑物都采用了拱结构。当前第42页\共有76页\编于星期六\0点赵州桥当前第43页\共有76页\编于星期六\0点当前第44页\共有76页\编于星期六\0点当前第45页\共有76页\编于星期六\0点当前第46页\共有76页\编于星期六\0点当前第47页\共有76页\编于星期六\0点当前第48页\共有76页\编于星期六\0点当前第49页\共有76页\编于星期六\0点当前第50页\共有76页\编于星期六\0点当前第51页\共有76页\编于星期六\0点当前第52页\共有76页\编于星期六\0点当前第53页\共有76页\编于星期六\0点当前第54页\共有76页\编于星期六\0点当前第55页\共有76页\编于星期六\0点当前第56页\共有76页\编于星期六\0点当前第57页\共有76页\编于星期六\0点当前第58页\共有76页\编于星期六\0点当前第59页\共有76页\编于星期六\0点拱结构的概念：中间高四周低呈弧形的曲面。当前第60页\共有76页\编于星期六\0点为什么要采用拱结构呢？当前第61页\共有76页\编于星期六\0点

拱结构受力：

拱结构对承受荷载有利。荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。例如雪荷载。当前第62页\共有76页\编于星期六\0点——比较不同形状的纸板承受压力的大小1、哪种情况下纸板的抗压能力最强？2、还有更好的方案吗？当前第63页\共有76页\编于星期六\0点如图所示，某村庄旁边的小河上原有一座限重1.5吨的简易梁式桥。桥下的河水较浅，不能通航。现在由于经济的发展．运输量有了极大的增加．必须使桥梁的承重能力加以提高。但是又不能把桥拆掉后重新再建．因为这是该村唯一的公路桥。那么我们应该如何进行改进，设计出符合要求的桥梁结构呢?请同学们设计出3种以上的改良方案。当前第64页\共有76页\编于星期六\0点当前第65页\共有76页\编于星期六\0点当前第66页\共有76页\编于星期六\0点列举几种结构承受不同外力的例子？当前第67页\共有76页\编于星期六\0点当前第68页\共有76页\编于星期六\0点当前第69页\共有76页\编于星期六\0点当前第70页\共有76页\编于星期六\0点当前第71页\共有76页\编于星期六\0点当前第72页\共有76页\编于星期六\0点1.通常在混凝土梁中加入钢筋是用于提高梁的()A.抗弯强度B.抗压强度C.抗拉强度D.抗剪强度A当前第73页\共有76页\编于星期六\0点1.2.如图所示为简易混凝土桥梁，为提高承载力，设计时计划在水泥混凝土桥梁中加入钢筋。你认为钢筋应加在支承梁的（）A.近上端B.中间C.近下端D.各处，分布均匀C当前第74页\共有76页\