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第二节 探究结构
回忆：
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改变的力。
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，形式多种多样。
什么是结构？
结构与力
1、压力
2、拉力
3、扭曲力
4、弯曲力
5、剪切力
结构的分类及受力特点
实体结构：利用自身来承受载荷，主要承受压力
框架结构：通过条状物的连接来承受载荷，既可以承受压力又可以承受拉力
壳形结构：由曲面形板与边缘构件（梁、拱或桁架）组成的空间结构，具有很好的空间传力性能，特别是当顶部受到压力时，它能将力沿结构均匀扩散
案例展示一：
四川省綦江县彩虹桥垮塌事故
案例分析
结构特点：綦江虹桥是提篮式钢管混凝土大跨度拱结构，拱净跨120m，这种结构造成桥梁自重过大，拱座会承受很大的水平推力，若拱座强度不够会导致拱的破坏。
事实也是如此，北面桥台地基及岸边建筑大片被撕裂，这就是拱座强度不够。
其他原因
吊杆锁锚问题：连接桥梁、桥面和拱架的拉索、锚具和镏片严重锈蚀，使吊杆钢绞线锚固失效。
主拱钢管焊接问题：主拱钢管在工厂加工中，对接焊缝普遍存在裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等严重缺陷，质量达不到施工及验收规范规定的二级焊缝验收标准。
钢管混凝土问题：主钢管内混凝土强度未达设计要求，局部有漏灌现象，在主拱肋板处甚至出现1米多长的空洞。
案例展示二
法国戴高乐国际机场E2候机厅登机走廊坍塌事故
案例分析
候机厅水泥顶棚与圆柱形金属支柱连接处出现了穿孔。出现穿孔的确切原因尚不清楚，但可以肯定，正是这一穿孔导致了拱形顶棚中的一个弧度结构出现了折痕。连接顶棚外部金属支柱和水泥顶棚间的金属构件因此也受到了影响。这一金属构件本来也负担着顶棚的重量，但弧度结构上的裂痕使这个构件逐渐穿过了顶棚，不再支撑数十吨重的顶棚，最终导致拱形顶棚发生坍塌。
案例展示三
案例分析
大桥为悬索窄桥结构，事故的真正原因就是梁体刚度不足，在风振的作用下桥梁扭曲失稳。桥梁在风的作用下产生了上下振动，振幅不断增大并伴随着梁体的扭曲，吊索拉断，加大了吊索间的跨度，使梁体支撑不均，直至使梁体破坏。
通过以上案例分析，我们知道影响结构稳固的因素很多，我们将通过学习结构的稳定性、结构的强度、结构的连接来了解这些因素。
一、结构的稳定性
结构的稳定性 ——结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力就叫做结构的稳定性。
探究一：
提问：
1、为什么叫不倒翁？
2、为什么推不倒？
3、有什么办法让它变成“倒翁”？
仔细观察他们有什么相通点？
比萨斜塔不倒之谜
对于一个结构而言，如果重心的投影落在结构地面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。
结论一：
上述例子让我们得出什么样的结论？
重心高低影响结构的稳定性
重心越低,稳度越大
重心越高,稳度越差
探究二：
提问
堤坝的结构类型是什么？
堤坝为什么修建成上窄下宽的？
结论二：
结构与地面接触所形成的支撑面的大小影响结构的稳定性。

支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
上述例子让我们得出什么样的结论？
稳定性分析
1、重心位置？
2、支撑面大小？
3、支撑面与接触面的区别？
探究三：
怎样让一本书更好的站立在桌面上？
结论三：
结构或构件的形状影响其稳定性。
综合展示
总结：
影响结构稳定性的主要因素：
1、重心位置的高低
2、结构与地面接触所形成的支撑面的大小
3、结构的形状
分析：为什么不能从相反方向跨栏？
本次课程结束，谢谢大家！

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