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1.2－稳固结构的探析
罗村高级中学 李文辉
一、结构与稳定性
结构的稳定性指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力，是结构的重要性质之一。
1、定义：
一、结构与稳定性
2、影响结构稳定性的因素
1）、重心位置的高低
2）、结构的形状
3）、结构与地面接触所形成的支撑面
一、结构与稳定性
1）、重心位置的高低
2、影响结构稳定性的因素
重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。
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2、影响结构稳定性的因素
2）、结构的形状
一、结构与稳定性
结构的形状不同，其稳定性也不同。
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一、结构与稳定性
2、影响结构稳定性的因素
3）、结构与地面接触所形成的支撑面
单脚支撑
双脚支撑
重心落在支撑面内——————稳定
支撑面越大重心容易在面内——越稳定
三个支撑点组成的支撑面
重心
重心
一、结构与稳定性
影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。
物体在静止状态与运动状态下的稳定性的条件也是不同的。
一、结构与稳定性
探究：
行进中的自行车只有两个支撑点，为什么不会倒下？
一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。骑自行车也是利用这个原理。轮子转得越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。另外，人在反复练习后，掌握了随时保持车体平衡的能力也是一个比较重要的原因。
二、结构与强度
1、定义：
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力与变形的力，这种力称之为内力。它反映了材料抵抗外力破坏的能力。
应力——构件的单位横截面积上所产生的内力。是结构构件强度的基本指标。
二、结构与强度
2、影响结构强度的主要因素
影响强度的因素
结构的形状
使用的材料
构件间的连接方式
二、结构与强度
2、影响结构强度的主要因素
结构的形状
三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。在长方形或六边形的框架中间，加上支撑构件，构成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。
二、结构与强度
使用的材料
2、影响结构强度的主要因素
不同材料构成的结构，其强度各不相同。
混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力。
建筑物的梁和柱子为什么会选用钢筋混凝土呢？
请思考：
二、结构与强度
构件间的连接方式
2、影响结构强度的主要因素
连接的方式直接影响结构的强度。
铰连接：构件间不能相对移动，但可相对转动，
具体有松螺栓、松铆等。
二、结构与强度
构件间的连接方式
2、影响结构强度的主要因素
连接的方式直接影响结构的强度。
刚连接：构件间既不能相对移动，也不能相对转动，
具体有榫接、胶接、焊接等。
三、结构与功能
结构是事物存在的形式，对事物的功能和作用有着直接的影响。结构的改变会导致功能的变化。
三、结构与功能
对事物的结构进行局部的调整，它的功能就会有所不同。
举例：对自行车的结构进行局部调整，就可将自行车改成折叠式自行车和童车等。
四、课堂练习
宿舍里，我们既没有书桌，也没有书架，书本不知放哪好，请根据实际情况，设计一个简易实用的壁挂式书架，综合考虑它的稳定性和强度，画出它的设计草图并选择合适的材料加以制作。

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