内容正文:
第二节、
稳固结构的探析
任务一 探析结构稳定性
日常生活中,时常会看到翻倒在地的物体,如路边倒地的自行车、地上翻倒的空竹篓等。这是因为当物体受到荷载作用(受到外力)时,原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。
台风过后的灾害打破原有的平衡状态出现了不稳定现象
汶川大地震中灾难性的画面
为什么北川希望小学在地震中屹立不倒?
日本的五重佛塔
建立于1300年前,它曾经遭遇过很多次地震和强风的袭击 ,但依然保持1300年前的风貌。是世界上最古老的木建筑群 。
一、结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
如果一个物体的结构不能有效地抵御荷载的作用,那么该物体就很难保持原有平衡状态。
第2题:在悬臂保持稳定的情况下,离支撑面边界越远,所能悬挂重物的质量越小。
二 、影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有多种,主要有:
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、结构的形状等
从悬臂结构的技术体验活动中我们可以看出,结构重心的位置影响着结构的稳定性。
在工程领域中,有的起重机的质量达几百吨,且重心很低,所以在较大的荷载作用下也能保持稳定。
常生活中,有的独脚茶几的底座采用较重的材料(如大理石),台面采用比底座轻的材料(如木材),使茶几的重心降低,以提高稳定性。
探究试验一:铁块和泡沫的组合体:
铁块
泡沫
泡沫
铁块
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.
重心
不倒翁为什么不倒?
影响结构稳定性因素一:
注:重心越低,稳定性越好
重心越高,稳定性越差
重心位置的高低
哪个更危险?
想一想:怎样让遮阳伞更稳定?
降低重心
比萨斜塔为什么会斜而不倒?
它从1174年始建1350年竣工,经历了176年。但由于塔身过重,地质松软,因此塔身仍以每年1.25毫米的速度向南倾斜。到1999年1月,塔顶比中轴线偏斜已达4.8米。
小资料:中国的斜塔
辽宁瑞州古塔,现存塔身高10米,塔身向东北方向倾斜12度,塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏,却始终斜而不倒,堪称奇迹。
探究性试验二:
活动方形架
结构与地面接触