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第一章 结构与设计
第一节 初识结构
淄博中学
《技术与设计2》简介
第一章、结构与设计
第二章、流程与设计
第三章、系统与设计
第四章、控制与设计
结构无处不在
在自然界，相同的物质，不同的结构，表现出不同特性的现象处处可见。
一、为什么研究结构？
A、同样是水，有液态、气态、固态；
B、同样的六个字“这个人表现好”“这个人好表现”，但因排列不同，就形成了一褒一贬；
结构决定着事物的性质，也直接影响事物的功能。
1）自然界中的结构。
黄土高原
海洋贝
动物的身体
蜘蛛网
结构概念：
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
结构的各组成部分，通常称为构件。
如：人体结构，分子结构，阶级结构，文章的结构，汽车结构，桌子结构，地球结构等。
形形色色的结构能给人以美的享受，给人创造的灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 更好地服务于人类。
蚂蚁力量非凡的嘴巴给了科学家们发明推进体系的微型机器人的灵感， 例如用于营救工作的机器人。
苍耳子与尼龙搭扣;
生产生活中还有那些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生？
船桨（鱼鳍） 人工冷光（萤火虫）
风筝（鹰） 锯（螳螂臂或锯齿草）
车轮（随风旋转地飞蓬草）
潜水艇（海豚） 声纳（蝙蝠）
潜水用的脚蹼（鸭子）
潜水艇的流线型设计（鱼类）
（2）技术领域中的结构：
（3） 社会领域中的结构：
在社会领域,也普遍存在着结构现象。 一篇文章
的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业、社区、公司的人员、国家的结构关乎企业的运行与效率。
二. 结构的类型—从力学的架构与形态考虑
1 实体结构
2 框架结构
3 壳体结构
1 实心结构
受力情况：外力分布在整个体积中。主要承受压力。
举例：实心墙、柱子、实心球。
2 框架结构
由细长的构件组成。
受力情况：支撑空间却不充满空间。 可以承受压力和拉力等。
三轴台台体结构采用U-O-O结构，即U形外框绕铅垂轴（外框轴）旋转，O形中框绕俯仰轴（中框轴）旋转，O形内框绕横滚轴（内框轴）旋转．三轴均能无限旋转．其外形如图1所示．
3 壳体结构
受力特点：外力作用在结构体的表面上。特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。
物体的结构类型
大多数现代建筑物的结构是组合结构。往往整体是框架结构，地基、柱等是实体结构，有的建筑的屋顶是壳体结构。
加拿大多伦多天虹体育馆
——壳体结构
实体结构:外力分布在整个体积中
灯泡为何能承受如此大的力
框架结构:支撑空间而不充满空间
壳体结构:外力作用在结构体的表面上
知识点二：
结构与类型
组合结构：
思考以下都是什么结构类型？
拱坝
三. 结构的类型—从结构的几何形态
1 缆索结构
2 桁架结构
3 空间桁架结构
4 球形空间桁架结构
缆索结构——江阴江公路大桥
桁架结构
空间桁架结构
球形桁架结构—上海科技宫
北京国家大剧院
屋顶属于壳体结构，也属于球形空间桁架结构
1、根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构。下列物体属于壳体结构的是（ ）。
①安全帽②书本③贝壳④脚手架
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
2、赵州桥，桥长64．40米，跨径37．02米，是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。因桥两端肩部各有二个小孔，不是实的，故称敞肩型，这是世界造桥史的一个创造。按结构形态分类，该桥应为(　　)结构。
A．壳体结构 B．实体结构
C．框架结构 D．组合结构
B
D
实体结构其受力特点是： 。
框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其受力特点是： 。
壳体结构是指层状的结构。其受力特点是： 。
课堂练习
能承受较大的压力
几何外形比较复杂，能承受垂直和水平负载
壳体内空，受力合理，形态稳定

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