稳固结构的探析 省赛获奖

稳固结构的探析一、结构与稳定性2023年6月16日(1)一辆白色轿车掉到河里，一辆吊车来营救。2023年6月16日(2)白色轿车被吊到了空中。2023年6月16日(3)意外情况发生了，吊车承受不住了，向河里开始倾斜了。2023年6月16日(4)两辆车都掉到了河里。2023年6月16日(5)没办法，只好又找来一辆更大的吊车来营救。2023年6月16日(6)轿车被吊了上来。2023年6月16日(7)再去营救第一辆吊车，吊车露出了水面。2023年6月16日(8)情况又发生了，两辆吊车又一同掉进了河里、、、、、、上海“莲花河畔景苑”7号楼于2009年6月27日倒了2023年6月16日“楼歪歪”2023年6月16日1

结构的稳定性结构的稳定性(Stability)是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。稳定不是状态绝对不变，而是指受干扰后，允许状态有所变动，但当干扰消失后，能重新返回到原平衡状态，称为稳定。不能回到原有平衡状态，称为不稳定。研究结构稳定性的目的之一：是为了在技术领域中设计出更加稳定的结构。那到底什么样的结构是稳定的？什么样的结构又是不稳定的？影响结构稳定性的主要因素思考

“说你呆你不呆，把你推一推，你又歪一歪，让你躺下去，你又站起来”这首儿歌形象的描述了不倒翁的特点，不倒翁为何不倒呢？2023年6月16日重心低影响结构稳定性的主要因素1、结构的重心重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定性越差。落地扇的底座影响结构稳定性的主要因素独脚茶几为何能稳定？茶几高度设计比较低；底座采用较重的材料；台面采用比底座轻的材料。重心低思考：是不是结构的重心越低，就一定越稳定呢？例如：人站立时稳定，身体越倾斜的时候会变的越不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定呢？2023年6月16日

结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就是不稳定的思考：下面的图中的哪个结构是稳定的？（C）（A）（B）影响结构稳定性的主要因素为何比萨斜塔出现倾斜后没有立刻倒掉呢？塔体重心的垂点位于塔的底座范围内。

辽宁瑞州古塔，现存塔身高10米，塔身向东北方向倾斜12度，塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏，却始终斜而不倒，堪称奇迹。小资料：中国的斜塔2023年6月16日生活中采用降低重心的方法来提高结构稳定性的实例

影响结构稳定性的主要因素高塔为什么一般上面很小，下端面积很大？把啤酒瓶（矿泉水瓶）倒立为什么容易倒？影响结构稳定性的主要因素２、支撑面的大小结构与地面接触所形成的支撑面的大小。支撑面越大越稳定，越小越不稳定。注意：支撑面≠接触面。接触面:是物体与地面接触形成的面。支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。影响结构稳定性的主要因素

为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？想一想：想一想：为什么大坝的横截面总是建成梯形的？影响结构稳定性的主要因素照相机、摄像机为什么用三角架支撑而不用四角架？五角架……？三角支架与地面有三个接触点，形成的三角形结构使照相机的支撑架更容易稳定。影响结构稳定性的主要因素３、结构的形状结构的形状不同，其稳定性也不同。两条腿的板凳能稳定吗？有三条腿，但在同一直线上能稳定吗？

判断稳定性：稳定不够稳定影响结构稳定性的主要因素屏风隔断为什么通常都摆成Z字型，而不摆成一字型？影响结构稳定性的主要因素案例分析静态的自行车是如何保持稳定的？影响结构稳定性的主要因素案例分析单脚支撑支撑脚与地面的接触点A与前、后轮与地面的接触点B、C构成三点支撑，在地面形成△ABC。静态的自行车是如何保持稳定的？ABC自行车的重心能否落在△ABC内取决于单脚支撑架的倾斜度。在一定范围内，支撑架与地面的夹角越小（自行车的车身越斜），△ABC的面积越大，自行车的重心越容易落在三角形内，稳定性越好。影响结构稳定性的主要因素生活中我们有这样的经验，一个物体要有三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但是我们也看到过这样的现象：影响结构稳定性的主要因素静止时倾倒高速旋转立起来物体在运动状态中和在静止状态中稳定条件是不同的。影响结构稳定性的主要因素结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。例如：地震多发地区，人们利用倒置的啤酒瓶来预报地震。影响结构稳定性的主要因素利用偏心轮等质量不均匀的旋转件，在高速运动时不稳定，引起很大的跳动，人们利用这个原理制作了按摩器。小结稳定性支撑面重心形状二、结构与强度1、强度：结构具有抵抗被外力破坏的能力。事件结果主要原因分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加相同质量的重物沿着垂直中心线的方向撞击一根完整的钢管与用同样的方法撞击一根中间有焊接缝的钢管脆性塑料杆易断中间有焊接缝的钢管易断不同材料的抗拉性能不同结构的连接方式不同马上行动：根据生活经验填写。二、结构与强度2、影响结构强度的主要因素：（1）结构的形状钻石与石墨的结构三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定，所用材料最少，有比较好的强度。法国蓬皮杜艺术中心横截面形状不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不样的。工字形截面圆形截面：混凝土梁含有加固钢筋，混泥土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，共同构成牢固的结构。2、影响结构强度的主要因素：（2）结构的材料铰连接——被连接的构件在连接处不能相对移动，但能相对转动。（松螺栓）刚连接——被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。（榫接、胶接、焊接）2、影响结构强度的主要因素：（3）构件之间的连接方式雨伞返回螺栓榫接胶接焊接2、影响结构强度的主要因素：（1）结构的形状。（一般情况下，三角形具有比较好的强度）（2）结构的材料。（3）结构构件之间的连接方式。三、结构与功能结构对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。