1.3.4 结构稳定性 课件-2022-2023学年高中通用技术地质版（2019）必修《设计与技术2》

结构稳定性 1 CONTENTS 目录 1 结构稳定的意义 3 户外广告牌的稳定 2 结构稳定巧分析 5 电线杆的稳定 4 大树的根部稳定 2 结构稳定的意义 01 3 一，为了确保结构的安全，工程结构或构件，除了应具有足够的刚度和强度外，还需要考虑结构稳定性。 结构稳定性是指结构或构件在荷载作用下，外力和内力保持平衡的状态。判断结构是否稳定，要看处于平衡状态下的结构或构件，在没有外界干扰后，是否回到初始平衡状态的位置。能回到初始平衡位置的结构是稳定的，反之即不稳定结构不稳定的状态称为结构失稳，结构失稳即稳定性失效，也就是受力构件丧失保持稳定平衡的能力。当结构或构件处于失稳时，任何小的干扰都会使结构或构件发生很大的变形，从而丧失承载能力，这种情况也称为屈曲。 结构失稳现象按其发生的范围可分为：整个结构或其部分失稳，个别构件失稳和构件的局部失稳；且均可分为平面内及平面外失稳。有时在弹性范围内不发生屈曲，而在全截面达到塑性以前发生弹塑性屈曲，因此可分为弹性稳定、弹塑性稳定与塑性稳定。 结构稳定的意义 4 任何一种失稳现象都可能使结构不能有效地工作 结构的失稳有两种基本形式：分支点失稳、极值点失稳。 （1）第一类稳定问题（分支点失稳） 当荷载逐渐增加时，结构原有的平衡形式被破坏了，并出现了与原平衡形式有本质区别的新的平衡形式，由稳定平衡转变为不稳定平衡，出现了稳定性的转变。分支点是平衡状态从稳定转变为不稳定的分界点。在分支点处，既可在初始位置处平衡，亦可在偏离后新的位置平衡，即平衡具有二重性。 结构稳定的意义 5 结构稳定巧分析 02 6 一，为了确保结构的安全，工程结构或构件，除了应具有足够的刚度和强度外，还需要考虑结构稳定性。 结构稳定性是指结构或构件在荷载作用下，外力和内力保持平衡的状态。判断结构是否稳定，要看处于平衡状态下的结构或构件，在没有外界干扰后，是否回到初始平衡状态的位置。能回到初始平衡位置的结构是稳定的，反之即不稳定结构不稳定的状态称为结构失稳，结构失稳即稳定性失效，也就是受力构件丧失保持稳定平衡的能力。当结构或构件处于失稳时，任何小的干扰都会使结构或构件发生很大的变形，从而丧失承载能力，这种情况也称为屈曲。 结构失稳现象按其发生的范围可分为：整个结构或其部分失稳，个别构件失稳和构件的局部失稳；且均可分为平面内及平面外失稳。有时在弹性范围内不发生屈曲，而在全截面达到塑性以前发生弹塑性屈曲，因此可分为弹性稳定、弹塑性稳定与塑性稳定。任何一种失稳现象都可能使结构不能有效地工作。 结构稳定巧分析 7 结构的失稳有两种基本形式：分支点失稳、极值点失稳。 （1）第一类稳定问题（分支点失稳） 当荷载逐渐增加时，结构原有的平衡形式被破坏了，并出现了与原平衡形式有本质区别的新的平衡形式，由稳定平衡转变为不稳定平衡，出现了稳定性的转变。分支点是平衡状态从稳定转变为不稳定的分界点。在分支点处，既可在初始位置处平衡，亦可在偏离后新的位置平衡，即平衡具有二重性。（2）第二类稳定问题（极值点失稳） 虽不出现新的变形形式，但结构原来的变形将增大或材料的应力超过其许可值，结构不能正常工作。失稳前后变形性质没有发生变化，力—位移关系曲线存在极值点，达到极值点的荷载使变形迅速增长，导致结构压溃。 按结构失稳时材料所处的工作阶段来说，结构失稳可分为：弹性失稳、弹塑性失稳、塑性失稳三种。其中结构的弹性失稳主要类型有分支点失稳（第一类失稳）和极值点失稳（第二类失稳）两种。 结构稳定巧分析 8 户外广告牌的稳定 03 9 1、基础扩大法：通过设置混凝土围套增加广告牌底部基础的面积，改变因广告牌基础底面积偏小、承载力不足而产生的地基不均匀沉降。 2、坑式托换法：直接在被托换基础下挖坑后浇筑混凝土。 3、桩式托换法：采用在广告牌基础的下部或者是两侧设置静压柱、打入桩、灌注桩等各类桩来进行基础加固的方法。 4、灌浆托换法：将化学浆液均匀地注入地基中，把原来松散的土质或者是裂缝胶结固化，以达到提高地基承载力，防水抗渗的作用 户外广告牌的稳定 大树的根部稳定 04 12 大树的根部稳定 回填土 04 先回填表面耕作层的熟土，**是疏松透气的壤土或沙土，亦可用草炭或腐熟有机肥、壤土、淘洗过的炉渣，三者调配后进行回填 修剪注意 03 苗木在挖掘时，会造成根部劈裂损伤或烂根，注意修平和包扎创口，减少病菌感染;粗大的根的截口要平滑，有利愈合。市场上有售树木伤口涂抹愈合剂，可以买来涂抹，比自制的效果好。 移栽时根系修剪 02 ;二是减除受病虫危害的、枯死的、腐烂的根系，来切断病菌传播感染 移栽前断根 01 这一项操作是要提前进行的，一般在根系生长季提前2—3个月选好要栽的树木，进行断根处理。操作方法：根据6—10倍或8—12倍的土球挖掘技术，在土球外沿处向内缩小10cm