结构与稳定性案例分析.ppt

回顾旧识 结构 (广义角度） 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。 是指事物的各个组成部分之间的有序 搭配和排列。 结构无处不在 建设高耸入云的摩天大楼 我们借鉴自然界的结构，让生活环境更赏心悦目。 学生作品 ——结构与稳定性 了解影响结构稳定性的主要因素； 能够对日常生活中的简单结构设计，进行比较合理正确的分析 一、 结构与稳定性 定义：结构的稳定性(Stability)是指结构 在荷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。 马上行动 重力、风力 重力、碰撞 底座不够重，重心过高 支撑面小，重心落到支撑面以外 与地面接触所形成的支撑面较小， 重心偏高 重力、碰撞 静止放置的自行车 落地灯 底小口大的空竹篓 结论： 重心高低是影响结构稳定的因素之一 因素一：重心位置越低越稳定，越高越 不稳定 比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低２米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，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。 重心点的垂线位置，落在结构底面的范围内 结构稳定的前提条件 实验二 让鸡蛋立起来 支撑面 接触面 ≠ 结论：支撑面大小是影响因素之一 因素二：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 塔的造型都是上小底大，保证与地面支撑面大，从而更加稳定. 验证： 实例一：扎马步两脚要分开 实例二：风扇的底盘 结论：结构的形状也是影响因素之一 因素三：结构的形状不同,其稳定性也不同,如板凳只有两条腿就不稳定,而不在同一直线上的三条腿就有较好的稳定性。 三角形结构是一种稳定的结构 双脚支撑轻骑车 练习： 1.案例分析：静态自行车是如何保持稳定的 （书本第13页） 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。但是自行车骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？ 运动状态中与静止状态自行车的稳定条件不同。 如旋转时的陀螺与静止时的陀螺。 三、结构稳定性的应用 候风地动仪 欹 器 …… 应用： 一方面人们利用稳定的结构抵抗外力 、荷载； 另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。 结构恰当改造，保护美丽家园 没有绝对称心如意的稳定结构，但我们可以改良旧结构 创造新结构 二、影响结构稳定性的主要因素 小结 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 一、结构的稳定性 …… 是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。