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第一章 结构与设计
第三节 结构的强度与稳定性
地质版
技术与设计2
强度
汶川地震
鸟巢总体框架4.2万吨
自动铅笔
各种绳子给予力的作用
一、强度 。
1.强度:物体结构抵抗破坏的能力 结构为什么能抵抗破坏呢
2.内力:外力使构件发生变形的同 时, 构件内部分子之间随之产一种抵抗 形的抵抗力 。
怎样在结构设计中考虑强度的问题呢
3.应力:作用在单位面积上的内力
σ =N/S ~
σ应力，N内力，S截面积，单位N/m
容许应力:材料容许承受的最大应 力﹒
构件应力超过容许应力时结构即遭 到破坏。
应力与强度
外力使构件发生变形的同时，构件内部分子
之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力—内力
作用在单位面积上的内力—应力 σ=N/S
物体结构抵抗破坏的能力—强度
有关强度技术试验
几个和强度有关的技术试验
1、不同材料（纸板、木板）的弯曲试验
前景好的材料
聚乙烯：汽车的保险杠
强度好 韧性好 不易变形 耐酸碱
陶瓷树脂组合材料
陶瓷的钢度树脂的韧性
为什么混合材料的强度更好？
钢筋混合土桥梁
2、形状不同
不同截面形状的构件做成的悬梁的强度试验
1 钻石及其分子结构 三角形
2 拱形 赵州桥（1400年）
陕北的窑洞
苏州园林
为什么圆形的强度大呢？
工程力学角度
梁离中轴线越远承受的应力越大
三 连接方式:榫卯结构
应县木塔已有957年的历史
影响结构强度的因素
形状——构成的形状略有改变，强度就
会改变。
材料——不同的材料有承受不同应力极
限的能力。形状相同，材料不
同，强度不同。
材料的连接方式——不同的连接方式，
受力传递方式和效果不一样。
此外还有温度和工艺
思考一下：矿泉水瓶中间的圆棱作用
稳定性的概念
稳定：指的不是状态绝对不变，而是指受扰
后，允许状态有所波动，但当扰动消
失后，能重新返回平衡状态。
不稳定：不能回到原有平衡状态。
稳定性：指结构具有阻碍翻到或移动的特性。
简言之，能抵御常见的外力。
影响结构稳定性的因素
有个三相同的矿泉水瓶，一个空瓶，一瓶装半瓶水，一瓶装满瓶水，将其放置在同一平板上，将平板从水平位置逐渐抬起一侧，试问这三个瓶子倾倒的先后顺序如何？为什么？
重心的高低
支撑面积的大小
注意：支撑面≠接触面
稳定演示仪
重心与支撑面的关系
影响结构稳定性的因素
形状
重心的位置
巧妙地增加结构的稳定性
减小长细比
三角形比四边形稳定

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