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1、结构与设计,认识结构了解结构,1.自然界中的结构,2.人工结构,认识结构了解结构,3. 结构的概念,(1)结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。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。,(2)构件：一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。,(4)应力：构件单位截面面积所受的内力。,(3)内力：当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力。,认识结构了解结构,1. 作用在构件上的各种力：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。,认识结构结构的受力,2. 作用在构件上的各种力,认识结构结构的
2、受力,判断受力情况,认识结构结构的受力,从力学架构与形态方面考虑，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。,认识结构结构的类型,认识结构结构的类型,实体结构,框架结构,壳体结构,1. 结构的稳定性含义：结构在外力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。,探究结构结构与稳定性,2.影响结构稳定性的主要因素,影响结构稳定性的因素主要有：重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面大小、结构的形状、结构的连接几何形状。 如果结构重心所在点的垂线落在支撑面范围内，则结构处于稳定状态。,1.影响结构强度的主要因素,探究结构强度与材料,结构的强度是指结构具有抵抗被外力破坏的
3、能力。 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。 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。在长方形或六边形的框架中间，加上三角形的支撑构件，可大大增加结构强度。,探究结构强度与材料,构件的连接方式：通常有两种：刚连接和铰连接。榫接、胶接、焊接都属于刚连接。还有螺栓连接、绳接、铆接等。,探究结构结构的连接方式,2.简单结构的设计 根据问题确定具体的设计项目；明确设计目标及要求；进行设计分析；形成初步设计方案；模型或者原型制作；检测、优化和改进设计；设计评价。,1.结构设计的主要因素：稳定性、强度、成本、使用寿命、美观、安全因素、功能、经济
4、因素等。 （1）受力情况、稳定性、强度、连接方式、材料选择等。 （2）还有从功能、实用、安全、经济、美观和人性化等角度考虑 （3）能对结构设计进行基本的描述（图纸等）,结构的设计,经典结构的欣赏,优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。我们在赏析和分析这些经典的结构设计作品时，可以从两个角度来进行： 1.技术角度：侧重结构的功能，结构的稳固性和耐用程度，造型设计的创意和表现力，材料，使用的合理性，工艺制造的精湛程度等等。 2.文化角度：侧重文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等等。,学考真题练习,1、结
5、构件的基本受力形式有拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力等，下列说法不确切的是（ ）A拉力指物体所承受的拉拽力B压力就是挤压物体的力C剪切力指大小相等、方向相反、作用于同一物体上的平行力D弯曲力指作用于物体，使它产生弯曲的力,2、如图所示为一款机械手。在力F作用下，拉杆通过连杆带动夹持手绕着销轴转动，将工件夹紧。连杆和夹持手的主要受力形式是() A.连杆受拉、夹持手受弯曲B.连杆受压、夹持手受压C.连杆受压、夹持手受弯曲D.连杆受弯曲、夹持手受弯曲,C,C,学考真题练习,3、如图所示是修缮完毕的上海外白渡桥北段桥身。外白渡桥是苏州河汇入黄浦江口的第一座钢桥，见证了上海滩百年沧桑。在修缮时，有关部
6、门非常强调要修旧如旧。如此修缮的主要原因是（ ）A该桥是框架结构B此地段无法架设现代桥梁C此地段交通的迫切需要D该桥具有较高文化价值,4、如图所示的交通路牌结构示意图。横杆平行与立柱垂直安装，当路牌遭遇正面强风时，横杆与立柱的主要受力形式分别是() A.受压，受拉、受弯曲B.受弯曲，受弯曲，受扭转C.受弯曲，受压、受弯曲D.受压，受弯曲、受扭转,D,B,学考真题练习,5、如图所示是一款创意三轮车葡萄酒瓶架。若要提高它的稳定性，有效的改进措施是()A.增加瓶筐材料的直径 B.缩短前后轮的距离C.增大两后轮的直径 D.增大两后轮的间距,6、如图所示的结构承受竖直向下力F的作用。该结构的材料选择不合
7、理的是（ ）AAB选择硬支撑杆BAB选择足够强度的绳索CCB选择硬支撑杆DCB选择足够强度的绳索,D,B,学考真题练习,7、生产施工前要对材料的性能进行测试，要测试木材的某种强度，如图2所示装置，测试前先准备两个木纹方向不同的木块A、B，关于这个测试说法正确的是（ ）A图1中A、B是同种木材的木料，该测试是材料的抗弯强度测试B图1中A、B是两种木材的木料，该测试是材料的抗弯强度测试C图1中A、B是两种木材的木料，该测试是材料的抗剪强度比较测试D图1中A、B是同种木材的木料，该测试是材料的抗剪强度比较测试,C,8、在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生（ ）变形。A拉伸
8、B弯曲 C压缩 D断裂,B,学考真题练习,9、某班级在通用技术课上，进行了结构设计与制作比赛：用规定数量的木筷搭建规定高度的支撑架，看谁制作的支撑架能承受的压力最大。结果如图所示的结构得到了冠军。该结构获得冠军的主要原因是（ ）A采用了木质的筷子B采用了三角形的结构C支撑面大D重心低,10、不同的材料一般采用不同的连接方式。金属一般采用（）方式，木材一般采用（）方式，塑料一般采用（）方式，玻璃一般采用（）方式A . 焊接、铆接、榫接、胶接B . 焊接、榫接、胶接、胶接C . 胶接、铆接、焊接、榫接D . 胶接、焊接、铆接、榫接,B,B,学考真题练习,11、桁架结构全由三角形组成，接头均为旋转接
9、头，称为铰接。大跨度建筑物的屋顶、大型桥等，常采用桁架结构。以下桥梁中采用桁架结构的是（ ）,12、如图所示为竹木混合材料的躺椅，其结构的主要类型是（ ） A实体结构 B壳体结构C框架结构 D其他结构,C,B,桁(hng)架 ：一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。,学考真题练习,13、如图所示为用硬纸板制作而成的座椅，具有一定的强度，能承受一个成年人的重量。下列可以提高纸板椅强度的措施是()A.增大纸板椅支撑面 B.提高纸板椅重
10、心高度 C.增加纸板椅座面的宽度 D.增大纸板的横截面,14、孙丽对如图所示的户外垃圾桶结构进行改进。以下措施中不合理的是(),D,D,学考真题练习,15、如图所示是一款千斤顶，其工作原理是：转动丝杆，改变支撑杆间的角度实现升降。下列关于千斤顶结构的说法中，错误的是() A.支撑杆用钢板制作成“U型”，既保证强度又减轻质量B.通过丝杆的转动实现千斤顶的升降C.蝶型底座，既适用于不同地面，又有较大的支撑面积D.支撑杆之间采用铰连接，主要是为了便于折叠收纳,16、小刘家的长木凳凳脚与凳板间的连接处出现了松动，以下加固方法中，既美观又有效的是( ),D,C,学考真题练习,17、如图所示为一款“小鸟”
11、造型塑料CD架,在对其稳定性试验中,随着CD盘增加,稳定性降低,以至于发生倾覆。为了提高该产品稳定性。下列措施可行的是( )A加长鸟嘴长度B改用强度更高的塑料C增加脚与鸟嘴之间的高度D增加脚的长度,18、赵州桥设计师李春将桥身建造成“敞肩拱”结构,主要是( )A.方便车、马、行人通过 B.减小水的冲力、节省材料、减轻桥的自重 C.美观 D.有个性,D,B,学考真题练习,19、山西悬空寺始建于北魏时期，是一处木质框架结构古建筑，紧贴崖壁，半悬空中。下列说法正确的是() 北魏时期佛教已传入我国；该建筑架构简单，稳定性差；木柱和横梁之间的连接方式主要为钉连接；插进岩石内的横木飞梁和木柱起主要支撑作用
12、A . B . C . D . ,B,20、如图所示为上海龙华寺建筑，建筑中的飞檐设计有助于() A.提高建筑的稳定性B.提高建筑的强度C.节省成本D.扩大采光面、有利于排泄雨水,D,学考真题练习,21、天安门(如图所示)是中国象征性的建筑物，造型威严庄重，气势宏大，雄伟壮丽，是中国古代城门中杰出的代表作，下列叙述中不属于结构评价的是()A.城楼上所挂的毛主席画像和两侧的巨幅标语，给古老的天安门赋予了时代的意义B.城楼建立在巨型条石砌成的须弥座式城台上，造型庄重浑厚，宏伟典雅C.朱墙黄琉璃瓦顶，天花、斗拱、梁枋等绘满了金龙和玺彩画，金碧辉煌D.城楼为木结构建筑，60根红漆木柱支撑着重檐歇山式屋顶，雄伟壮观,A,
