第三节结构的强度与稳定性..ppt

意大利比萨斜塔为什么不倒塌？ 1590年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果，两球同时着地，一举推翻了束缚人们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们称为“近代科学之父”，而他用来做实验的斜塔也因而更加遐迩闻名。 它从1174年始建，1350年竣工，经历了176年。但由于塔身过重，地质松软，因此塔身仍以每年1．25毫米的速度向南倾斜。到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达4．8米。意大利当局为了拯救斜塔，已向全世界广泛征求保护方案，同时在塔的北侧加压了830吨的铅块，并在塔身的三分之一处加了一圈铜缆，向北牵拉固定。不过斜有斜的好处，每天为“斜”而来的参观者多达10余万人，扔下大把大把的银子。如果它是一座正塔，比萨就不会有今天的风光，也就不会有这么多便宜可占了。 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。 加拿大魁北克大桥建于二十世纪初期，它是当时世界上此类大桥中最大的一座。这座大桥本该是美国著名设计师特奥多罗·库帕的一个真正有价值的不朽杰作。库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。可惜，它没有架成。库帕自我陶醉于他的设计，而忘乎所以地把大桥的长度由原来的500米加到600米，以成为当时世界上最长的桥。 桥的建设速度很快，施工组织也很完善。正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响——大桥的整个金属结构垮了：19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场悲剧。 试验1 简易拉伸试验 结 论 多股绳比单股绳抗变形能力 ，即：粗绳抗拉强度 试验2 简易弯曲试验 结 论 厚梁比薄梁的截面积 ，抗弯强度 。 试 验3 简易组态试验 结 论 三角形比四边形稳定 技术试验后的回顾与思考 前面的技术试验，让我们思考了哪些问题呢？ 一、结构的强度 内 力 外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。 内力与外力的关系 内力与外力的关系 应 力 构件单位截面积所受的内力称为构件的应力。 N= 内力 阅读材料 P.24 什么是容许应力？ 构件的强度越大，它所能承受的容许应力越大。 物体的形状与强度 用应力概念解释试验现象 2、材 料 (2)材料 使用钢筋混凝土结构的好处是什么？ 3、材料的连接方式 连接方式1 1、一体式 2、挤压式 3、插接式 连接方式2 结构构建的连接通常有以下两类： 铰连接 刚连接 刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。 想一想 ①图中的花杆支柱，最薄弱的地方是 处，原因是 。 ②如果置于上板面的荷载超过杆件的承受能力，杆件会发生变形为 。 ③同形状，同尺寸的花展架，为什么铁质的比木质的更能承载? 小试验 1、什么叫稳定？ 例：生活稳定 学习稳定 情绪稳定 物价稳定 a.在一定时间里没有太大的变化，保持一种平衡 状态。 b.这种平衡状态并不是指状态绝对不变，而是受 到干扰后，允许状态有所波动。 c.但干扰消失后，能重新返回到原来的平衡状态。 增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性 B.以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理 (2)临时摆放的屏风为什么摆成Z字型，而不摆成一字型？分析不同垒法的墙，当施加同样的力时，哪种垒法的墙不容易推倒？ 答：结构的形状影响结构的稳定性。 巩固测验 1、我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三角结构的，从这种现象中我们看出以下哪个因素（ ）影响着结构强度？ A、材料 B、形状 C、构件 D、连接方式 2、以如下方式放置的并注入不同数量水的，稳定性最差的是：（ ） 巩固测验 3、如图一张圆桌，不能使它更加稳固的方法是：