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1、1.1 常见结构的认识,温州中学 谢坚坚,10根钉子可以放在一根钉子上吗？,小试验：,材料：一张A4纸张,操作：搭建不同结构的纸桥，桥面10*15CM,承受的外力是否一样？,参考方案,材料不变，形状改变了，结构所能承受的压力也随之改变。,一、无处不在的结构,结构(structure)是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。组成事物的各个部分称之为构件！,为什么要研究结构？,（1）观察分析结构图。,使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间，不会出现缝隙，空间使用效率最好。,蜂巢：,这种结构的优点在哪里？,任意两个节点都能找到一条可通过的路径。,这种结构的优点在哪里？,蜘蛛网：,这些结构给了人们无限
2、的创造灵感和启示。通过对自然界中各种结构的分析和研究，人们将其成果应用到技术领域，服务于人类。,阅读书本P3案例分析,我们的生活生产中还有哪些产品的结构是受到自然界事物的启发而产生的呢？,马上行动,魁北克大桥的坍塌（课本004页）,阅读,1907年，加拿大魁北克大桥的坍塌，被列为20世纪十大技术失误之一。,在技术领域，结构方面的一个小问题，也许就会导致重大事故的发生。,因此，合理的结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造者的重要追求。,椅子 桥,二、结构与力,什么是结构？,结构是指事物的各个组成部分之间的搭配和排列。,结构的各个组成部分称为构件。,从力学的角度：结构是指可承受一定应力的物
3、体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。,(1)受拉：挤压物体的力。,(2)受拉：物体所承受的拉拽力。,(3)受剪切：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力,(4)受弯曲：作用于物体，使它产生弯曲的力,单支梁,(5)受扭转：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。,转动,1.受拉2.受压3.受剪切4.受扭转5.受弯曲,连线，把左右对应的项目连接起来：,A.作用于物体，使它产生弯曲的力B.两个矩离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力C.挤压物体的力D.使物体拉伸的力E.反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力,分析结构,桥梁结构:分
4、析桥梁结构时,是将桥梁结构分成梁,柱等简单的结构原件,再去进行分析,三、结构的类型,根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别,实体结构,框架结构,壳形结构,结构,（1）实体结构,通常是指结构体本身是实心的结构。如墙壁、柱子、实心球等等。,长城,大 坝,埃及法老像,锤子,特点,1、外力分布在整个体积中，能承受较大压力。2、几何外形简单。,（2）框架结构,通常是指结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。如窗户、画框、房子的架构等等。,框架结构-鸟巢,书桌椅,书柜,框架结构,埃菲尔铁塔,框架结构,建筑框架,建筑用脚手架,特点,、支撑空间却不充满空间。、几何外形较复杂，既能承受竖向重力
5、荷载，也能承受水平方向的荷载。、制作方便、省料。,（3）壳形结构,壳形结构通常是指层状的结构。如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等等。,壳体结构,中国国家大剧院,悉尼歌剧院,安全帽,灯泡,自然界中的椰子、桂圆、西瓜、贝类、蛋、龟等，都属于壳体结构。它们遵循着适者生存的法则，经过漫长的岁月的演变，选择了最合理的外形。它们以较薄的外壳，获得了较大的承受外力的卓越性能。这一事实，给我们带来了发明创造的宝贵灵感！,鸡蛋承载实验,想一想：为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？,特点,、外力作用在结构体的表面上。、受力均匀、形态稳定。,三种结构的受力特点,（1）实体结构的受力特点,实体结构是利用自身来承受荷载，主要承
6、受压力。,（2）框架结构的受力特点,框架结构是通过条状物的连接来承受荷载，可以承受压力和拉力。,（3）壳形结构的受力特点,壳形结构通过壳形来传递力和承受荷载，特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。,结构的类型,【马上行动】,支撑空间却不充满空间,结构体的表面,外力分布在整个体积中,结构体的表面,结构体的表面,支撑空间却不充满空间,结构体的表面,结构体的表面,支撑部分空间，分布在部分体积中,盛载食物的胶盒,在面上加上凹凸坑纹，令结构更坚固。,（2018.11,7,2分）如图所示是一种压紧机构。在力F的作用下，推杆1通过连杆1、摆杆、连杆2推动推杆2，将物体压紧。下列受力形式分析中正确的是A连
7、杆1受弯曲、摆杆受拉、推杆2受压与受弯曲B连杆1受压、连杆2受压、推杆2受压与受弯曲C连杆1受压、摆杆受拉、推杆2受压D连杆1受压、连杆2受压、推杆2受压,B,（2018.6,7,2分）如图所示是一种压紧结构。推杆的移动通过连杆带动摆杆摆动，可将物体压紧或松开。图示位罝为摆杆与物体刚好接触，此时在力 F 作用下，下列分析正确的是A连杆受拉、物体被压紧 B连杆受压、物体被压紧C连杆受拉、物体被松开 D连杆受压、物体被松开,B,D,（2018.4,8,2分）如图所示，施工人员转动卷扬机，卷扬机通过钢丝绳向上拉电线杆。图示状态电线杆一端被拉起，力F作用在手柄上，摇臂与电线杆主要受力和变形的形式是A.
8、摇臂受压、受弯，电线杆受弯B.摇臂受弯、受扭转，电线杆受拉C.摇臂受压、受扭转，电线杆受拉D.摇臂受弯、受扭转，电线杆受弯,D,（2017.11,7,2分）如图是一种手动压力。在力F的作用下，手柄通过连杆1、摇杆、连杆2带动压杆向下运动，将工件压紧。连杆1、摇杆、连杆2的主要受力形式是A连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受压B连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受拉C连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受拉D连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受压,A,（2017.4,7,2分）如图所示是一种手动冲压机，扳动手柄，通过连杆带动压杆运动下列关于该冲压机的分析中，正确的是（）A压杆只能上下移动，不能转动，压杆与机座之间
9、的连接属于刚连接B冲压时连杆受压C冲压机重心的垂线偏离支撑面中心，提高了冲压时的稳定性D手柄上施加力 F 时，压杆向上运动,C,（2016.10,8,2分）如图所示为钢筋混凝土横梁的受力变形示意图。由于混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，为了合理利用钢筋，下列对横梁的分析正确的是（）A、上部弯曲的程度比下部大，应在上部布置粗钢筋，下部布置细钢筋B、上下部都弯曲，应在上部和下部布置相同的钢筋C、上部受压，下部受拉，应在上部布置细钢筋，下部布置粗钢筋D、上部受拉，下部受压，应在上部布置粗钢筋，下部布置细钢筋,C,（2016.4,8,2分）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,
