_影响结构强度和稳定性的因素

钢结构的稳定性由那些因素决定的
钢结构的稳定可分为结构整体的稳定和构件本身的稳定两种情况。

结构整体的稳定，在结构的纵向，主要依靠结构的支撑系统来保证，如钢柱的柱间支撑，钢屋架的上、下弦水平支撑和垂直支撑等。

计算时主要考虑支撑系统能可靠地传递结构纵向的水平荷载（风荷载、地震荷载、厂房吊车荷载等）。

在结构的横向，主要依靠结构自身（框架或排架）的刚度来保证，计算时主要要考虑结构自身能可靠地传递结构横向的水平荷载。

构件本身的稳定主要由构件组成部份的自身刚度来保证。

计算时要保证构件本身及其组成部份（杆件或板件）在荷载作用下不发生屈曲而丧失稳定（这种情况主要发生在受压或压弯构件上）。

在实际计算中，一般是用稳定系数来限制钢材的设计强度。

使构件中的最大应力不大于钢材的设计强度乘以稳定系数后的值。

这样的公式在钢结构的受压和受弯的计算公式中均可见到。

稳定系数是个主要与构件的长细比（杆件）或高厚比（板件）有关的系数，控制了长细比和高厚比也就等于控制了构件的稳定。

所以说，构件本身的稳定因素主要是构件的计算长度和截面特性，包括平面内和平面外的两个方向。

当然，还应该包括材料的强度和应力的大小。

结构与流程……考点精讲版山东省昌乐第一中学王爱军热点链接——2011年11月16日，甘肃省正宁县发生了一起重大交通事故。

一辆向东行驶的大翻斗运煤货车，左道超速逆行。

与一辆向西行驶由金杯面包车改装成的幼儿园校车相撞。

最终导致21人死亡，44人受伤的惨痛事故。

随即引发网友疯传美国校车PK悍马完胜照片，感叹什么时候中国校车也能如此彪悍，就不会有如此悲剧发生！1.为了切实保证校车安全、保护学生生命。

我们可以从哪几方面入手来设计超强度的校车车体结构？A结构的形状 B 使用的材料 C 构件之间的连接方式 D 提升结构的稳定性2. 在甘肃正宁车祸中，如果大货车不是“左道超速逆行”这起悲剧就可避免。

可见遵章行车也就是合理的流程对生产生活有着重大意义。

那么，科学合理的流程对生活的意义不包括哪一项？A 指导我们正确的做事情，提高工作和学习效率B为我们安全提供保障C有效的组织生产、提高生产效率、保证产品质量 D 让生活变得有序、合理答案与解析：第1题选D。

影响结构强度有三个主要因素分别是：结构的形状、使用的材料和构件之间的连接方式。

而D选项所提到的结构的稳定性与题干中强调的“超强度”校车车体结构无关。

第2题选C。

注意题干中强调的是流程对生活的意义。

而C选项则是流程对生产的意义，虽然说法正确但不符合题意要求。

考点突破——这里的“结构”是从力学的角度上来说：指可承受一定力的架构形态。

作用是可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

根据结构的物体形态一般将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构三种基本类型。

对于多种结构相组合的形态我们称之为组合结构。

突破题1 以下图示中所体现的结构类型属于框架结构的是哪一项？A 青花瓷瓶B 太师椅C 雕塑D 园林建筑答案：B 解析：判断结构类型要结合结构本身受力特点。

以上选项分别是壳体结构、框架结构、实体结构和组合结构。

【头脑风暴】（古代木床、屏风、茶几的结构古罗马斗兽场等建筑结构）考点突破——结构的构件基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。

第一单元结构与设计（2）【知识巩固】1、如图所示为一木质花架。

放上花盆后，位于上部的水平板发生变形，易发生破坏，必须有足够的强度；立柱发生变形，在处最薄弱，因为该处最小，最大，为保证立柱不破坏，必须有足够的强度。

立柱与水平板的连接可采用、、等方式，其中的连接强度最高。

2、为增加花架的强度，可采用的方法有：（至少三种方法）（1）（2）（3）3、若采用钢材制作花架，可采用的连接方式有：、、等。

其中较好，说明这种连接方式的优缺点：。

【能力提升】一、选择题1、在混凝土梁中加钢筋主要是为了提高梁的（）强度A、抗弯B、抗压C、抗扭D、抗剪2、钻石有令人难以置信的强度，就是因为它的分子结构为四面体，每个面都是三角形，这说明了结构的强度与下面那个因素有关。

（）A、重心位置B、结构的材料C、结构的形状D、综合利用以上各因素3、分别在一根竹杆和一根同样形状尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物，竹杆比脆性塑料杆能挂更多重物而不会断裂，说明（）影响结构的强度。

A、材料B、结构的形状C、构件横截面形状D、构件的连接方式4、材质相同，截面粗细不同的两个杆件，在相同的拉力作用下，遭受破坏的程度不一样，细截面的杆件先被破坏，原因是（）A、截面越大，杆件的内力越大B、截面越小，杆件的内力越小C、截面越大，杆件承受的应力越大D、截面越小，杆件承受的应力越大5、我们常用的A形梯不直接采用铝合金片，而用口字形截面的铝合金构件，这说明影响结构强度的是（）A、材料B、构件的形状C、重心的高低D、连接方式6、为了增加混凝土梁的抗拉强度，在梁中布置一些钢筋。

钢筋布置的位置应在（）A、梁的上层B、梁的中层C、梁的底层D、梁的任意位置均可7、右面的几种结构形状，稳定性最好的是（）8、以下属于利用结构的不稳定实现某种功能的是（）①游乐设施的跷跷板②房间门口的活页③学校运动场的篮球架④伸缩门⑤预测地震的倒立酒瓶A、①②③④B、①②③⑤C、①②④⑤D、①③④⑤9、家用落地风扇的底座一般做得比较重，这是为了（）A、提高风扇的强度B、增加电风扇的稳定性C、安装电线的需要D、更加美观10、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是（）A、美观B、降低重心C、保护D、支撑11、塔式建筑的结构一般都是由下到上越来越小，这主要是考虑它的（）A、稳定性B、强度C、美观性D、经济性12、在日常生活中重心的位置是决定结构稳定性的一个重要因素，以下结构不是利用降低重心来实现其稳定状态的是（）A、落地电风扇B、台灯C、自行车的支撑架D、不倒翁玩具13、为了保证骑车人的生命安全，我国的《道路交通安全法》明确规定：摩托车驾驶人及乘坐人员应当按规定戴安全头盔。

影响结构稳定性的主要因素到底有几个？在苏教版普通高中通用技术的教材《技术与设计2》第一单元结构与设计中有一节“结构与稳定性”是研究影响结构稳定性的主要因素。

这几年的教学中关于影响结构稳定性的主要因素在老师和学生中间出现了不同观点。

我归纳了一下，主要有是三种：一点论、两点论和三点论。

三点论：影响结构稳定性的因素有多种，主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。

两点论：影响结构稳定性的因素是重心位置与地面接触所形成的支撑面的大小。

一点论：影响结构稳定性的因素是稳定角的大小。

我们来分析一下三种观点的区别和联系。

三点论，来源于教材的论述主要有重心位置的高低，支撑面的大小，结构的形状。

两点论，认为结构的形状影响重心的水平位置，所以我将重心位置规定为重心在三维空间的位置。

一点论，认为影响结构稳定性的因素是稳定角的大小，那么我将稳定角规定为在三维空间结构重心到结构支撑面某支撑点的连线和支撑面这支撑点到重垂足（重心向结构支撑面引垂线得到的垂足）的连线所组成的夹角。

这样一来重心的高低左右前后的变化和结构形状大小支撑面的形状大小的变化都会影响稳定角。

上述的讨论是有规定前提的，从力学角度来说，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和大小改变的力。

结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡的能力，结构的稳定是指结构整体的稳定，我们假设其是刚体。

支撑面在水平面，结构稳定性好具体规定为不容易倾倒。

讨论的载体如单脚撑自行车、照相机的三角架、啤酒瓶、方木块等。

影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。

下面是我从百度下载引用的资料供大家参考：“钢结构的稳定可分为结构整体的稳定和构件本身的稳定两种情况。

结构整体的稳定，在结构的纵向，主要依靠结构的支撑系统来保证，如钢柱的柱间支撑，钢屋架的上、下弦水平支撑和垂直支撑等。

计算时主要考虑支撑系统能可靠地传递结构纵向的水平荷载（风荷载、地震荷载、厂房吊车荷载等）。

《结构的强度与稳定性》教学设计一. 教材分析本课针对地质出版社《技术与设计2》第一章第三节《结构的强度与稳定性》的内容而设计。

强度与稳定性是结构的两个主要特性，是进行产品设计应该考虑的主要因素，是本章学习的重点。

二. 学情分析平时生活中学生对各种结构都有普遍的认识，对不同结构的特性有初步的了解，但是没有准确的认识。

在学习过程中，使学生结合案例进行有目的的探究活动，有助于学生对学习内容的理解，学以致用。

三. 教学目标1、能说出结构的强度和稳定性的含义；2、能通过探究分析影响结构强度和稳定性的因素。

3、通过探究活动提升研究思考能力，通过小组合作增强团队合作意识。

四. 教学重点和难点重点：通过探究分析影响结构强度和稳定性的因素。

难点：引导学生将设计理论与设计实践结合，学以致用。

五. 教学策略1.小组活动法：在教师的指导和引导下，学生们分小组协同完成探究活动。

2.案例分析法：结合案例引导学生理解学习内容，并通过案例引导学生学会将理论应用于实践。

六. 教学资源多媒体课件，导学案，矿泉水瓶等。

教学内容师生活动设计意图导入：试一试：给笔、纸、书桌等身边的物品一个外力，观察在外力作用下，一个结构可能会发生怎样的变化？新课：一、结构的强度与稳定性1．结构的强度指物体结构在外力作用下抵抗变形的能力。

2．结构的稳定性指物体结构在外力作用下阻碍移动和翻倒从而维持其原有平衡状态的特性。

思考：我们应从哪些方面考虑实现结构的强度和稳定性设计呢？教师引导学生进行“试一试”活动，总结出结构可能发生的变化并加以总结和引导，导入主题。

学生亲身体验，激发学生的学习兴趣。

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。

结论：会影响结构的稳定性。

【知识拓展】比萨斜塔为什么倾斜而不倒？三、总结影响结构强度的因素有、、；影响结构稳定性的因素有、、。

【课后探究】骑行的自行车是如何保持稳定的？引导学生进行更深层次的思考教师引导学生对对本节主要学习内容进行总结。

广东建材2010年第8期路基是公路工程的重要组成部分，是路面的基础，它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载，没有坚固、稳定的路基，就谈不上有稳固的路面。

因此，保证路基强度和稳定性是保证路面强度和稳定性以及增强公路整体强度的前提，反过来，只有稳固的路基，没有结构合理、密实、稳定的路面也是不行的，理论和试验及工程实践证明，技术方面的主要措施是对路基进行必要的碾压和技术处理，使其达到要求的密实度后，路基的强度和稳定性就有了可靠的保证，在这种路基上修筑路面就不会因路基而破坏，然后，对路面的矿料级配、路面种类的选择等加以比较、精心施工，才能使公路整体强度增加，整体稳定达到其使用及社会效益的目的。

1确保路基强度稳定的首要条件路基压实在公路整体强度中有着极为重要的意义和作用。

ＪＴＪ００１－９７公路工程技术标准按路基填挖类别和路槽底面以下深度对路基压实度标准作了具体规定，一般情况下，达到规定的压实度值，路基的强度和稳定性是有保证的。

然而，土基怎样压实，影响压实效果的主要因素有哪几类，如何才能使路基施工达到规定的压实度，是公路工程施工中长期研究和探讨的问题。

土是三相体，由三部分组成，土粒骨架，土颗粒间的孔隙被水分和气体所占领，路基在车轮荷载作用下，承压力由路基顶部到底部逐渐减小，所以，采用路基填料的土的强度由下到上逐渐提高，在许多国家的施工规范中都明确规定了路基各层调料的强度和压实标准，以确保路基各层填料符合设计要求，为了使填筑到路基各层的土真正达到所要求的强度，还必须采用轮重不小于４ｔ的轮胎压路机和振动力不小于２５ｔ的振动压路机进行压实，以确保路基整个压实面的密实度都能达到规定的要求，在雨季施工中，被雨水浸泡过的土，一律不准用来填筑路基。

所有的路基填料都要经过施工技术人员，管理人员检验认可才能使用，另外，在合理使用路基填料方面，对于不同强度的土所填路基的部位也是有一定要求的，不容许将ＣＢＲ值较大的填在ＣＢＲ值较小的土层下面，也不容许将ＣＢＲ值较小的土填在路基顶面。

钢结构失稳的原因
钢结构失稳的原因可以有多个，以下是一些常见因素：
1.应力过大：钢结构的稳定性依赖于各部件的强度和稳定性，当受到过大的外力或内力作用时，导致杆件或节点应力过大，使得结构失稳。

2.结构设计不合理：如果结构设计不合理，例如支撑点不稳定或布置方式不当，会导致结构失稳。

3.现场施工质量不良：若在施工时未按照设计方案施工或误操作，容易导致结构松动、错位，最终失稳。

4.材料质量问题：如果使用劣质的钢材，容易导致结构失稳，特别是在恶劣的环境中。

5.环境因素：例如地震、风暴、火灾等自然灾害或非自然因素等，都有可能导致钢结构失稳。