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1、第一节 认识结构,工程中，构件的受力情况是比较复杂的，为了便于设计和计算，一般将构件的受力形式简化成以下五种：拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭曲力。,拉力,受力特点：物体所承受拉拽力,压力,受力特点：挤压物体的力,剪切力,受力特点：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力,弯曲力,受力特点：作用于物体,使它产生弯曲的力,扭曲力,受力特点：反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力,1、分析受力的形式,支撑力,拉力,压力,側压力,吊兰的支撑架,桥墩,大坝,两端被托起的梁,二、结构与力,小试验：,比较不同形状纸板所能承受压力的大小。,请思考：1、哪种情况下纸板的抗压能力最强
2、，为什么？2、在现实的生产活动中有哪些应用？,纸张弯曲大跨度小，抗压能力大。,建造拱桥时需要考虑拱桥的跨度与弯曲程度。,三、结构的类型,按物体的结构形态分：,三、结构的类型,1、实体结构：,定义：结构体本身是实心的结构。,受力特点：外力分布在整个体积中。,举例：实心墙、大坝,2、框架结构：,定义：结构体由细长的构件组成的结构。,受力特点：能承受水平和垂直方向的荷载。,举例：铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架,受力情况：空间框架体。如铁塔架，脚手架，建筑框架体。,大连电视塔（框架结构）,二.常见结构的类型,2.框架结构,3、壳形结构：,定义：通常是指层状的结构。,受力特点：外力作用在结构体的表面上
3、。,举例：摩托车头盔、贝壳,德国历史博物馆曲线造型楼梯,悉尼歌剧院（壳形结构）,卢浮宫,周长相同时，圆的面积最大面积相同时，球体的体积最大,在现实世界中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的，这种结构我们通常称之为组合结构。,承重部分是框架结构，挡泥板是壳体结构，脚踏与链轮之间是传动结构。,请思考：自行车由哪几种结构组成？,中国国家大剧院,多种结构的组合,上海金茂大厦,纽约帝国大厦,多种结构的组合,古罗马斗兽场,埃菲尔铁塔是现代巴黎的标志,是一座于1889年建成位于法国巴黎战神广场上的露空结构铁塔，高320米。埃菲尔铁塔得名于它的设计师桥梁工程师居斯塔夫埃菲尔。铁塔设计离奇
4、独特，是世界建筑史上的技术杰作，因而成为法国和巴黎的一个重要景点和突出标志。埃菲尔铁塔分为三层，从塔座到塔顶共有1711级阶梯，分别在离地面57米、115米和276米处建有平台,整体是框架结构；地基、柱子等是实体结构,三、结构的类型,实体结构,框架结构,壳体结构,结构体是实心,外力分布在整个体积中主要承受压力,实心墙大坝,结构体由细长的构件组成,支撑空间而不充满空间即可以承受压力，又可以承受拉力,铁架,结构体是层状,外力作用在结构体表面上当壳顶部受到压力时，能将力均匀分散,头盔贝壳,练习：分析物体结构的类型,古罗马斗兽场,练习：,当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的？当
5、出现交通意外时，摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击力，由于头盔是壳体结构，在受撞击时外力沿壳体分布出去，使得所受力迅速分布到头盔表面，形成整个头盔表面均匀受力。另外头盔内部还有一柔性减震结构，它可以减弱头盔壳体上的力向人脑壳的传递，这样就起了保护摩托车手安全的使用。,（了解壳体结构的受力情况）,思考：为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？因为鸡蛋独特的椭圆形造型，所以只要有重量压在鸡蛋上面，鸡蛋所承受的重力便会向四周均匀散开，让每个部位承受同样的重力。壳体结构具有十分良好的承载性能，能以很小的厚度承受相当大的荷载。外力作用于壳体结构时，外力分布在整个表面，并利用壳体结构几何形状（曲面）的合理性，以材料直接受压来代替弯曲内力，大大减小了弯矩，从而充分发挥材料的潜力。当石板的重力通过木板、瓶盖传递到鸡蛋上时，被均匀地分散到了蛋壳的表面上，所以鸡蛋可以承受较大的压力。乌龟的外壳属于壳体结构，它能承受较大的压力，保护身体不受损害。,汽车的安全汽囊又是如何保护驾驶员的？,汽车的安全气囊是现代汽车上的高科技装置。当汽车前端发生强烈的碰撞时，安全气囊就会瞬间从汽车方向盘内弹出来，垫在方向盘与驾驶人之间，防止驾驶人的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。除了驾驶人前的方向盘有安全囊外，有些汽车的前排也安装了乘客用的安全气囊，另外有些汽车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。,
