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第一章、结构与设计 知识要点
一、本章总体设计思路
认识结构→探析结构→设计结构→欣赏结构
二、知识网络
结构的定义：事物的各个组成部分的有序搭配和排列
内力：当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，产生一种抵抗的力
本身是实心的结构
受力特点：外力分布在整个体积中
例：实心球、大坝等
基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力
应力：构件的单位横截面上所产生的内力。
力学上，结构的定义：可承受一定力的架框形态，可抵抗能引起形状和大小改变的力。
构件：一个复杂结构由很多不同的部分组成，这些组成部分称构件
常见结构的认识
结构的存在
自然界
技术领域
社会领域
无处不在的结构
结构与力
实体
结构
框架
结构
由细长的构件组成的结构
特点：支撑空间而不充满空间
例：铁架塔、建筑用脚手架等
壳体
结构
层状的结构
受力特点：外力作用在结构体的表面上
例：头盔、飞机的外壳、贝壳等
结构的类型
组合结构：两种或两种以上的基本结构类型组成的结构
结构设计的目标及要求：结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足使用者的基本需求
结构设计应考虑的主要因素：人的个性化需求、功能、成本、强度、稳定性、美观、寿命、安全等
简单结构的设计
结构的稳定性：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力
结构的形状
结构与地面接触所形成的支撑面大小
重心位置的高低
影响结构稳定性的主要因素
一方面人们利用稳定的结构抵抗外力，承受负载，另一方面也利用不稳定的结构来实现某些功能。例：跨栏、候天地动仪等
结构与稳定性
结构的强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力
结构的形状
结构的材料
构件之间的连接方式
影响结构强度的主要因素
铰连接
刚连接
追求
目标
形状——新颖
材料——合理
连接——巧妙稳固
结构
与
强度
1、结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生直接影响，结构的变化可能导致功能的变化。
2、利用结构本身的特点或稍做改进，可实现功能的扩展，使结构的功能大大增加
结构
与
功能
稳固结构的探析
优秀的结构设计不仅表现在结构的实用上，也表现在形式上，特别是在功能与形式的统一上。
结构使用功能的实现
结构的稳固耐用
结构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
技术
角度
文化寓意与传达
美学原则
时代、民族、习俗方面特征的反映
个性特征
文化
角度
欣赏
角度
经典结构的欣赏
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