1.3&1.4 及典型结构的欣赏 课件-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计2

结构设计 2024 通用技术 技术备课组 知识回顾 01 03 02 影响结构稳定性的因素 影响结构强度的因素 通用技术 结构的连接 形状、支撑面积大小、重心的位置 应力、材料、形状 榫卯链接、胶接、绳系、焊接、铆接、螺栓连接、铰接 刚结点、铰结点 学习目标 01 03 02 了解桥梁结构设计应考虑的因素 以模型桥的结构设计为例，小组合作制作 了解4种桥梁类型，学会判断桥梁类型 通用技术 01 桥梁结构设计 应考虑的因素 桥梁结构设计应考虑的因素 赵州桥的结构设计有哪些特点？给了你哪些启发？ 桥梁结构设计应考虑的因素 赵州桥设计特点： 单孔石拱桥：有利于船航行，减少洪水冲击 敞肩拱结构：节省材料，增加桥的稳固性、保证桥的安全 圆弧拱形式：方便车辆和行人过桥 桥梁结构设计应考虑的因素: 结构设计要考虑它的功能要求; 要考虑它的受力情况、稳定性、强度、连接方式和材料选择等; 要从实用、安全、经济、美观和人性化等角度综合考虑，并且绘制设计图样等; 桥梁结构设计应考虑的因素 阅读课本P28案例《防烫锅盖扳手的发明》，这名中学生的发明故事告诉了我们什么道理？ 结构设计与发明并不神秘，我们要有创新意识，在日常生活中多观察、多思考、多动手； 在设计与实践中善于发现问题和解决问题，不怕困难和失败，经过不懈的努力才能成功 02 桥梁类型 桥梁类型 桥梁类型的选择 拱架桥 梁架桥 钢索斜拉桥 悬索桥 桥梁类型 拱架桥 在竖直平面内以拱作为主要承重构件的桥梁。拱架桥的桥板负荷通过立柱传导至拱架，再由拱架传至两岸的岸墩 拱桥一般建在跨度较小的水域之上，一般都有几个桥洞，起到泄洪的功能 用纸板和书模拟拱桥受力 拱助 支座 桥梁类型 颐和园十七孔桥“金光穿洞” 苏州宝带桥 桥梁类型 梁架桥 主梁分类 优点 适用于 实腹梁桥（实体腹壁） 构造简单，制造、架设和维护均较为方便 中、小 跨度桥梁 桁架梁桥 （杆件） 材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大 大跨度 桥梁 主梁 桥墩 实腹梁桥 桁架梁桥 因为梁架桥的重量是由梁架承载并传导至桥墩，如果跨度太大，梁架易发生断裂。 桥梁类型 洛阳桥 江湾大桥 桥梁类型 钢索斜拉桥 斜拉桥的斜拉索主要有两种方式 斜拉索 桥塔 主梁 中国2008年建成的苏通大桥主跨1088米 俄罗斯岛桥主跨径1104米是世界上跨径最大的斜拉桥 桥梁类型 模拟斜拉桥受力 通过斜拉索（绳子）把承压的梁（胳膊）上的荷载转移到桥塔（头）上部和双腿。 桥梁类型 南京长江第二大桥 海印大桥 港珠澳大桥 桥梁类型 悬索桥 又名吊桥，指以承受拉力的悬索作为主要承重构件的桥梁 索塔 悬索 桥面 吊杆 锚锭 桥梁类型 南沙大桥 猎德大桥 黄埔大桥 虎门大桥 桥梁类型 悬索拱桥 巫山长江大桥 无背索斜拉桥 西班牙阿拉米落大桥 拱形桁架桥 与常规斜拉桥不同，无背索斜拉桥桥塔仅有单侧索，桥塔的受力表现为在斜拉索索力及自身重力作用下的悬臂梁。为确保主塔处于良好的受力状态，无背索斜拉桥的塔身一般都设计成倾斜的，依靠塔身的自重力矩来平衡斜拉索的倾覆力矩，因此组成了梁塔结构的平衡体系。 桥梁类型 观察东四跨江公路桥、兴隆大桥的图片，回答：这两座桥结构有何区别？属于哪种类型的桥？ 梁桥 悬索桥 桥梁类型 梁桥 拱桥 悬索桥 斜拉桥 3 2 4 5 7 6 8 1 请同学们对下列图片进行分类 桥梁类型 调研四个现场：小组讨论为每个场景选择最合适的桥 公园里面方便游客通行，增加意境 桥梁类型 调研四个现场：小组讨论为每个场景选择最合适的桥 跨度为100米的狭窄水道 2 桥梁类型 调研四个现场：小组讨论为每个场景选择最合适的桥 在一座大城市的周边，900米的一个繁忙的航运通道 3 桥梁类型 调研四个现场：小组讨论为每个场景选择最合适的桥 一个400米的跨河峡谷深处 4 03 模型桥的结构设计 模型桥的结构设计 用木条制作桥梁模型，结构形式不受限制。要求结构设计合理，造型美观。 材料与结构 01 在跨度不小于30cm的前提下，桥长不限；要求桥孔高度不低于15cm，桥面宽度不小于8cm，承重物的质量不小于500g，承重时间15s以上。 尺寸要求 02 在满足目标及要求的前提下，荷载的质量与桥自身质量的比例越大越好。 荷载要求 03 模型材料以木条为主，粗绳、细绳为辅，连接方式不限。 材料与连接方式 04 模型桥的结构设计 桥面受到压力时会弯曲变形，如果把作用在桥面上的力传递到其他地方，就可以避免桥面过分弯曲变形 发现问题 不同类型的桥具有不同的结构，但是总的设计目的都是一样的——防止桥过度弯曲 桥梁结构类型的选择 绘制设计图 在设计模型桥之前，先收集一些桥梁的资料，分析这些桥梁的结构类型后再进行设计 收集和整理信息 1、制订设计方案 桥梁类型 挑选木板，按照尺寸要求进