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(共18张PPT)
第一章 结构及其设计
第一节 认识结构
教学内容
学习目标
从力学的角度理解结构，理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值。
了解结构的一般分类和简单的受力分析方法。
学会分析影响结构稳定性和结构强度的因素，能够写出试验报告。
能进行简单的结构设计，学会绘制设计图样，并做出原型或模型。
能从文化和技术的角度欣赏并评价典型结构。
武汉长江大桥
“一桥飞架南北，天堑变通途”，我国在万里长江上修建的第一座铁路、公路两用桥梁，于1957年10月15日正式通车。
全桥总长1 670m，其中正桥1 156m，北岸引桥303m，南岸引桥211m。
大桥的上层为公路，双向四车道，两侧有人行道；下层为复线铁路，两列火车可同时对开；从基底至公路桥面高80m。
桥梁的结构是钢桁架三孔连续梁。
引入
桥梁设计中的结构问题
钢桁架
连续梁
简支梁
引入
自然界的结构
一、感知不同的结构
人类创造的结构
一、感知不同的结构
人类创造的结构：桥
一、感知不同的结构
人类创造的结构：桥
泰顺木拱廊桥
实践：使用木条分组搭建自承桥，并用书本进行荷载试验。
一、感知不同的结构
大自然结构 人类研究模仿
自然界结构 人类设计的结构
鸭蹼 脚蹼
象鼻 机械手臂
鱼鳔 潜水艇
边缘长细齿的野草 锯条
蚁丘 恒温建筑
蛋壳 各种蛋壳结构
萤火虫 人工冷光
蝙蝠 雷达
蜻蜓 直升飞机
一、感知不同的结构
人们通过对自然界中结构的分析和研究，将其应用于技术领域，更好地为人类服务。
从力学的角度看，结构是指可承受一定力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
椅子受力
椅子的组成部分 受力 结构设计
椅面 人的重力 曲面设计
椅腿 椅子自重，人的重力 使用圆管，增加横档
椅背 人的向后压力 增加弧度
二、认识结构与力
思考：
木板受力形状变化。
椅子分为椅腿、椅座、椅背，分别分析受力。
钢结构雨棚，分为哪些部分？功能分别是？各部分的受力情况如何？
二、认识结构与力
构件受力变形：
根据构件受力设计结构，保证结构不被破坏。
二、认识结构与力
立即行动：篮球架结构受力分析
斜拉桥受力分析：梁、塔柱、斜拉索主要构件的受力是什么？
二、认识结构与力
绳子受拉力会紧绷，受压力会严重变形。
如果将拉杆换成绳子会怎样？
如果将撑杆换成绳子会怎样？
基本类型：实体结构、框架结构、壳体结构。
实体结构：墙、橡皮、铅球。
三、了解结构的分类
框架结构：铁架、车架、建筑、家具。
壳（ qiào ）体结构：汽车外壳、安全头盔、水瓶。
立即行动：
连线对应主要结构。
框架结构
三、了解结构的分类
壳体结构
组合形式
实体结构
底座实体结构，
建筑主体壳体结构
上部框架结构，
桥墩实体结构，也有空心的桥墩。
实践活动：
对比三角形与四边形框架。
使用已有材料，搭建两种框架，进行按压与拉伸试验，通过变形分析结构受力的特点。
壳体结构特点分析
同样的两张纸，分别做两种承重试验，总结壳体结构的受力特点。
三、了解结构的分类
总结
谢谢!

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