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课件40张PPT。第一节 认识结构我们身边存在着各种各样的结构。
结构普遍存在于自然界的物体中， 也存在于人类创造的各种物体中。尼龙搭扣与 苍耳子鹰眼与导弹跟踪系统
鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物，这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹 槽，叫做中央凹。而老鹰眼中的中央凹却有两个，这两个中央凹的作用不同，其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像，另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样，老鹰的视觉范围就宽多了，能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构，人们正在研制“鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。 蜂 巢各种各样的结构——自然界重量轻、用材少、成本低 雪 花各种各样的结构——自然界贝 壳各种各样的结构——自然界汽车手机各种各样的结构——人类创造长
城悉尼歌剧院罗浮宫各种各样的结构——人类创造建筑奇葩—桥赵州桥海南世纪大桥各种各样的结构——人类创造什么是结构？ 广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
结构的各个组成部分称为构件。
对常见的物体进行分析：椅子 桥 从力学的角度：结构是指可承受一定应力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。 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，产生一种抵制的力，称为内力。
应力是构件的单位横截面积上所产生的内力，用公式表示为 应力=内力/受力面积弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲的力　　剪切力：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压力：挤压物体的力。拉力：物体所承受的拉拽力。扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。组成结构的构件的基本受力形式拉力 压力 扭曲力
弯曲力 剪切力结构的分类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。实体结构长
城实体结构三
峡
大
坝实体结构锤
子砧
板实体结构的受力特点如何？ 实体结构是利用自身来承受荷载，主要承受压力。
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。埃
菲
尔
铁
塔框架结构框架结构建筑框架建筑用脚手架书桌椅书柜框架结构框架结构的受力特点如何？ 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。
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。 灯
泡壳形结构中国国家大剧院帐篷壳形结构的受力特点如何？ 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。
小结：1、什么是结构
2、结构与力
3、结构的分类调查项目
　　同学们可自主选择以下任一项，也可自主设置活动。以小组合作的方式，对我们身边的建筑物或生活用品的结构特征进行调查
活动1：调查3座以上不同形状的桥梁。
活动2：调查3种以上不同形状的房屋。
活动3：调查3种以上不同样式的椅子。
　　上述调查活动可从以下几个方面展开：了解制造时间、用途、所用材料等；观察它们的形状（最好绘制草图或用相片纪录）、主要组成部分、各部分的连接方式等；注意归纳不同桥梁、房屋和椅子各自的共同点。课件34张PPT。第三节 结构设计
设计的一般过程是怎样的？
1. 发现和明确问题
2. 制定设计方案
3. 制作模型或原型
4. 测试、评估及优化
5. 产品的使用和维护第三节 结构设计一、了解一下设计结构设计 结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。
日常生活中，没有丰富的结构设计，产品将会造型单一、功能单调，那些大型建筑物、交通运输工具等更是无法产生；生产活动中，产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等，都离不开结构的设计和研究 。8字型沙发五件套沙发床鞋架（夹）用杂志做盖子的垃圾桶结构设计应考虑的主要因素一、明确设计目标和要求1、设计目标及要求模型制作：长度、高度等等2、材料及连接方式材料：木条、细绳、胶水连接方式：铰链接、刚连接二、形成初步设计方案收集和整理信息
发现问题
桥梁结构类型的选择
绘制草图桥梁结构类型的选择a梁式桥；b拱架桥；c 悬索桥d 钢梁桥；e 钢索斜拉桥；f 弓形拱桥三、模型制作 现年41岁的迈克尔·威廉姆斯用火柴棍建造模型。威廉姆斯花费十年时间设计并建造了伦敦著名的标志性建筑——泰晤士河上边上的伦敦塔桥，为此他用了160多万根火柴棍。 古建模型比例为1：10材质樟子松。模型高0.70米，宽为0.76米,长2.34米,由9500个组件构成。全部木结构。工艺采用斗拱支架。卯榫连接的传统建筑工艺。浮雕、镂空均系手工雕刻而成。面层打磨后清漆处理。模型于2007年1月至6月历时6个月制作完成。四、检测、优化和改进设计试验检测
优化和改进设计
模型沉重检测五、评价各组模型桥的评价表模型桥制作评比表各组模型桥优缺点评价表屯溪老大桥屯溪横江大桥屯溪新安大桥屯溪黄口大桥屯溪率水大桥屯溪广宇大桥屯溪观光缆索桥屯溪观光缆索桥夜景黄山太平湖大桥 2007年3月3日拍摄的主体全部竣工的太平湖提篮拱桥。被称为亚洲第一提篮拱桥的安徽黄山太平湖大桥日前全部竣工。该大桥是合（肥）铜（陵）黄（山）高速公路的重点工程，主跨336米，在亚洲目前同类桥型中跨度位居第一。 课外制作：模型桥的制作模型桥的制作要求：
1、规格：桥孔跨度为30厘米；桥孔高度为15厘米；宽度为10厘米。
2、材料：木条或者竹条（自己准备）
3、结构：框架结构
4、时间：三周时间1、尊重原理，结构合理
2、选材考究，坚固易加工
3、合理搭配，分工合理桥梁结构类型的选择a梁式桥；b拱架桥；c 悬索桥d 钢梁桥；e 钢索斜拉桥；f 弓形拱桥模型桥的制作准备1，十分钟构思桥的结构，想好用什么材料，如何连接；2,十五分钟根据书上25页的内容，画出草图或者三视图3，结合稳定性、强度以及价格难易程度修改方案，并在在草图基础上修改完善，写好制作步骤； 规格：桥孔跨度为30厘米；桥孔高度为15厘米；宽度为10厘米 根据构思方案，自己准备材料（主材和胶水等），下周带到科学馆一楼实践室制作，三周内完成。课件22张PPT。第二节 探究结构观察结构一、结构的稳定性涵义：结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。
结构的稳定性与那些因素有关？想一想： A字形梯为什么载人时能够保持稳定？
如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？想一想：想一想： 照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状？ 影响结构稳定性的因素因素一：几何形状想一想：为什么大坝的横截面总是建成梯形的？ 为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？想一想：影响结构稳定性的因素因素二：支撑面积的形状和大小怎样让不倒翁倒下？想一想：重心的高低比萨斜塔为什么不倒塌？想一想：重心的落点 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。 小资料：中国的斜塔影响结构稳定性的因素因素三：重心位置影响结构稳定性的因素：结论几何形状 支撑面积 重心位置 单脚支撑架的倾斜度如何影响自行车的稳定性？拓展二、结构与稳定性1、结构的强度
——结构具有的抵抗被外力破坏的能力。二、结构与强度2、影响结构强度的主要因素
（1）结构的形状二、结构与强度（2）结构的材料结构的连接方式铰连接——被连接的构件在连接处不能相对移动，但能相对转动。
刚连接——既不能相对移动，也不能相对转动。
铰连接刚链接与铰连接的稳定性和强度课件53张PPT。 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。古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来, 形成了一些经典的结构。第四节 典型结构的欣赏 如何赏析结构设计作品？ 赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行：（2）文化的角度主要有：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。
（1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、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。一、建筑与文化北京天安门北京故宫圣彼得大教堂 伊萨基辅大教堂 福建永定的客家土楼福建永定的客家土楼结构图广东开平碉楼 这是有“开平第一楼”美称的瑞石楼。它修建于1923年，占地92平方米，共9层，高25米，是开平现存碉楼中最高的。 北京时间2007年六月二十八日上午八点三十五分，从新西兰基督城传来消息，在此地召开的联合国教科文组织第三十一届世界遗产大会上，广东的开平碉楼与村落顺利通过表决，成为中国第三十五处世界遗产，这也是广东省第一处世界文化遗产。
　　开平市是中国著名的侨乡，开平碉楼鼎盛时期达三千多座，现存有一千八百三十三座，分布在开平十五个镇与办事处。这些碉楼是上世纪开平华侨与村民把外国建筑文化与当地建筑文化相结合的结晶。其数量之多，建筑之精美，风格之多样，在国内乃至世界的乡土建筑中实属罕见。
　　难能可贵的是，开平碉楼与村落及其中西文化交融的人文景观、自然生态、乡风民俗等，都保持得相当完整和真实。
　　广东开平碉楼成功申报世界文化遗产 开平碉楼有着深厚的中国 传统文化底蕴、浓郁的欧美文化气息，高度反映了在特定的历史条件下、特定的地域环境中所形成的独特的历史文化景观，被誉为“华侨文化的典范之作”、“令人震撼的中西建筑艺术长廊”。
　　据介绍，开平碉楼与村落申报世界文化遗产工作从2000年启动，前后历经八年。在八年中，从开平碉楼与村落申遗工作的提出、论证，到碉楼的维修，再到碉楼与村落的环境整治，广东省及开平市的每一步都做得十分扎实，申遗条件十分成熟。
　　据了解，“开平碉楼与村落”此前已连闯“三大关卡”——文本关、评估关、执委会关，世遗大会是最后的表决。世遗专家称，开平碉楼文本扎实，专家在评估时高度肯定，而在申报文化遗产时，特别注重开平碉楼与村落的规划与保护，因而获通过几乎没有悬念。
桥结构欣赏杭州湾跨海大桥法国米洛大桥长达２．４６公里，但只用７个桥墩支撑，其中２、３号桥墩分别高达２４５米和２２０米，是世界上最高的两个桥墩。杨浦大桥，主跨602米长度当时居世界已建成的同类型斜拉桥的首位武汉长江大桥，中国在长江上修建的第一座铁路、公路两用桥梁，被称为“万里长江第一桥”。 钱塘江大桥位于浙江省杭州市西湖之南，六和塔附近的钱塘江上，是我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥，横贯钱塘南北，是连接沪杭甬铁路、浙赣铁路的交通要道。大桥于1934年8月8日开始动工兴建，1937年9月26日建成，历时三年零一个月时间。74年来任凭风吹浪打，岿然不动，被网民热捧为“桥坚强”。二、建筑与技术 中国未来十大著名建筑 介绍北京国家体育场 1 上海世茂国际广场上海浦西第一高楼，总建筑面积14万平方米，主体建筑高达333米。
2 南京朗诗城市广场3建筑面积约21万平方米，
主楼建筑高度为228米，
总投资近20亿元。
北京首都机场新航站楼：扩建后的首都机场年旅客吞吐总量可达6000万人次，并创造出新北京“国门”的形象。4 武汉天兴洲长江大桥：世界最大公铁两用桥，下层为可并列行使四列火车的铁道，总投资约110.6亿元人民币。5南宁：地王国际。总高度276米。已封顶 6 武汉琴台文化艺术中心：世界罕见的占地达到2.15平方公里的文化艺术中心。 7天津奥林匹克体育中心 8 国家大剧院：世界最大的穹顶建筑，总建筑面积约16.5万平方米,造价超过20亿元人民币。9总建筑面积约55万平方米，最高建筑约230米，工程建安总投资约50亿元人民币。10北京央视新大楼三、各式各样的结构 斗拱是中国木构架建筑特有的结构构件，在结构上挑出承重，并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用，又是屋顶和屋身的过渡。此外，它还是封建社会森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标准。斗拱一般使用在高级的官式建筑中，称为大式建筑。因为斗拱的重要性，历代建筑对它十分重视，使它成为判断建筑时代的重要标志之一。西递牌坊现代结构设计欣赏Michael Jantzen 空间设计 两栖滑板车 荷兰设计师 Reinier de Jong 多方位椅子设计 折扇式抽屉 椭圆形摇篮床 法国设计师 Frank?&?Stanimira?Rafaschieri
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