结构稳定性ppt课件

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
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P12[马上行动]
物体
受到的外力
广告牌
重力、风力
落地灯
重力、碰撞
底小口大的 空竹篓
重力、碰撞
不稳定的主要原因
重心偏高、风太大
底座不够重、重心偏高 与地面接触所形成的支撑面较 小、重心偏高。
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2、影响结构的稳定性的主要因素。
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； • 结构的形状等。
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学以致用
“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，请运用稳定性的相关知识解释其原因。
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仔细观察它们有何特点?
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木雕圆桌、圆凳
与地接触面积大 摆放稳定
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（解释：因为接触面积越大，重心的投影就 越容易落在里面，从而可以达到稳定。）
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鸡蛋的结构稳定吗？ 有什么方法能使鸡蛋 竖起来？
铁丝做的长方体的结构 稳定吗？否则有什么方 法使它稳定起来？
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/jhwb/2008-02/04/content_45442.htm
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生活中采用降低重心的方法 来提高结构稳定性的实例
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生活中采用降低重心的 方法来提高结构稳定性 的实例
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结论二、结构与地面接触所形成的 支撑面的大小影响结构的稳定性。 结构与地面接触所形成的支撑面越 大，结构越稳定。
（支撑面≠接触面）
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P14案例探究
P14[生活中的事例] 观察一下静止状态的单 车如何保持平衡?
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分析：
1、双脚支撑，三点形成一个固定三角形，且自行车重心落 在该三角形内，所以这种是稳定支撑。
所以一旦自行车运动起来后，转 动的车轮也具备这种能力，这种 能力使得自行车即使发生了倾斜， 也能自动地把自行车调整过来，
这就是自行车不倒的原因。
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想一想：
为什么许 多课桌椅的支 撑脚要做成往 外倾斜？
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结构形状影 响稳定性
三角形结构使支架更容易稳定
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[思考]：怎样让一本书更好地直立在桌面上？
2、单脚支撑，三点形成三角形的形状取决于单脚A位置， 而A点位置由自行车倾斜角度决定，倾斜角度越大自行车重 心越易落在三角形内，也就越稳定。
[思考]：倾斜角度越大自行车越稳定，这句话对吗？
B
C
A
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P15[探究]自行车骑起来时，只有两个支 撑点，为什么不会倒下呢？
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陀螺效应：旋转的物体有保持其旋转方向（旋转轴 的方向）的惯性。即凡是高速旋转的物体，都有一 种使转动轴保持不变的能力，这种能力使得陀螺即 使在不平的支持面上转动也不会倒下。
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试验：结构的重心与形状影响结构强度。
交绰搭建增加结构强度
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结论三: 结构形状影响结构的
稳定性。
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小结:影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有多种，主要有： 1、重心位置的高低 2、结构与地面接触所形成的支撑面的大小 3、结构的形状
提高结构的稳定性 : 可降低重心，增大支撑面，改变形状。
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结论一: 结构或构件重心位置的高低影响结构的
稳定性。 重心越低,稳定性就一定越稳
定呢？
学生举例
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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？
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
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台风山竹过后，大树倒地
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台风过后的灾害
打破原有的平衡状态出现了不稳 定现象。
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暴雪过后的灾害 打破原有的平衡状
态出现了不稳定现象 。
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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。P012
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。
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小资料：比萨斜塔
这座八层高的塔楼有58.4 米高 ，砖石打造的地基直径为
由于塔身压力过重和地质松 19.6米．深及地平面以下5.5米，
软，南面的地基比北面约低２米。
地基朝南向水平线倾斜了5.5度， 因此钟塔的第七层比一楼向外
在施工期间塔身既出现轻微倾斜， 突出了4.5米。
随着工程的进度，倾斜度不断增
加。到塔身建到第三层时，可明
显看出倾斜，曾一度停工。一百
多年以后，经工程师托马索·皮萨
诺精心测量和计算，证明比萨斜
塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程
继续按原设计继续施工，直到竣
工。
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小资料：中国的斜塔
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。
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上海“莲花河畔景苑”7号 楼 2009年7月3日上午11时许，上海市公布了
倒楼事故的“直接技术原因”。 发布会持续了一小时左右，现场拥入约200名媒
体记者。本次事故调查组组长、中国工程院院士、 上海现代建筑设计集团总工程师江欢成，上海市建 交委主任黄融、上海市安监局局长谢黎明等人悉数 到场。
“这是一个沉痛的教训，做得太大胆，认识上缺 乏科学态度，蛮干。”江欢成批评称，（施工有关 方面）无知导致无畏。而黄融则称事故“施工不 当”。
《技术与设计2》
2.2稳固结构的探析
一、结构与稳定性
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学习目标
（1）什么是结构的稳定性，掌握影响结构 稳定性的主要因素；
（2）稳定的结构在生活中有什么应用； （3）对影响结构稳定性因素的探讨有什么 重要性； （4）你遇到过结构稳定性的正反案例吗； （5）解决所发的学案及生活中的问题。
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上海“莲花河畔景苑”7号楼于2009年6月27日倒了
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P15[思考]
除了重心位置、结构与地面接触所形成的支撑面 的大小和结构的形状外，你认为还有哪些因素影响结 构的稳定性？
材料、构件的连接方式等也会影响结构稳定性
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结构的强度与结构的 形状、使用的材料、 构件之间的连接方式 等因素有密切的关系。
结件连接方式
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结构的材料
不同材料构成的结构，其强度各不相同。有 抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所以在 不同结构不同要求中，选择不同特性的材料。