(共31张PPT)
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结构在荷载(力)的作用下,维持其原有的平衡状态的能力。(结构具有阻碍翻倒或移动的特性)
结构的稳定性
结构的稳定性与哪些因素有关?
猜一猜
[试验]
想一想:半瓶水和一个空瓶,哪个容易倒?
[结论]
重心的高低影响结构的稳定性
重心越低,稳定性越好;
重心越高,稳定性越差。
生活中有哪些例子应用了这个原理呢?
[试验]
同样的装满矿泉水的瓶子,正放和倒放哪个更加稳定?
[试验结果]
当瓶子的支撑面积越大时,瓶子越能够保持平衡和稳定。
接触面与支撑面
接触面是物体与地面接触形成的面。
支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面的构成的面。
[试验结果]
当瓶子的支撑面积越大时,瓶子越能够保持平衡和稳定。
支撑面积越大,稳定性越好;
支撑面积越小,稳定性越差。
[思考]
不借助其他物品,使你的课本在桌面上立起来
[案例分析]
P14[生活中的事例] 观察一下静止状态的单车如何保持平衡
分析:
1、双脚支撑,三点形成一个固定三角形,且自行车重心落在该三角形内,所以这种是稳定支撑。
2、单脚支撑,三点形成三角形的形状取决于单脚A位置,而A点位置由自行车倾斜角度决定,倾斜角度越大自行车重心越易落在三角形内,也就越稳定。
是不是倾斜角度越大自行车就一定越稳定呢?
[结论]
结构的稳定性与结构的形状有关
三角形具有稳定性
重心的高低
结构与地面接触所形成的支撑面的大小
结构的形状
影响结构稳定性的因素
为什么重心降低了,稳定性反而更差了?
小资料:比萨斜塔
由于塔身压力过重和地质松软,南面的地基比北面约低2米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜,随着工程的进度,倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时,可明显看出倾斜,曾一度停工。一百多年以后,经工程师托马索·皮萨诺精心测量和计算,证明比萨斜塔虽倾斜,但不会倒塌,使工程继续按原设计继续施工,直到竣工。
这 座八层高的塔楼有58.4米高 ,砖石打造的地基直径为19.6米.深及地平面以下5.5米,地基朝南向水平线倾斜了5.5度,因此钟塔的第七层比一楼向外突出了4.5米。
[结论]
对于一个结构而言,如果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。
[知识拓展] :
不稳定的结构就一定没有好处吗?
(1)倒置的啤酒瓶预测地震(2)地动仪
(3)跨栏、跳高的标杆、菱形挂衣架、伸缩门等
课堂小结
1、结构的稳定性:
结构在荷载的作用下,维持其原有的平衡状态的能力。(结构具有阻碍翻倒或移动的特性)
2、结构在什么情况下才能稳定?
结构重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
3、影响结构稳定性的因素:
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
课堂小结