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(共20張PPT)
第一節 認識結構
第
一
章
目 錄 CONTENTS
2
結構與力
3
結構的分類
1
了解結構
了解結構
自然界中的建筑大師
蜜蜂是自然界中卓越的建筑大師，
蜂巢的結構精巧又美觀。
蜂巢由幾千甚至數萬間蜂房組成，每間
蜂房都是大小相等的六棱柱體，底面由三個
全等的菱形面封閉，每排蜂房平行排列并相
互嵌接。
用材最少而容積最大
這種結構的特點是
自然界中普遍存在著各種各樣的結構
從灌木叢走過，褲子上會粘滿令人討厭的蒼耳子。
瑞士的喬爾吉·朵青斯通過仔細觀察發現蒼耳子
的表面布滿了許多帶有細細倒鉤的小刺，碰到纖
維類的衣物便粘在上面，經過8年的研究，根據蒼
耳子的結構，發明了尼龍搭扣
結構存在于人類創造的各種物體中
長城是中華民族的驕傲與象征，
是世界偉大的古代建筑奇跡之一
山西應縣木塔是世界上現存古代最高的木質框架結構建筑。
它始建于1056年，塔高67米，經歷了近千年的風雨和地震
的考驗，仍然完整屹立著。
1、結構的概念
結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
材料經過合理搭配形成了各種不同的結構。結構是普遍存在的，
不同事物往往有不同的結構，結構多種多樣決定著事物存在的性質。
自然界形形色色的結構給人們無限的創造靈感和啟示, 通過對自然界中結構的
分析和研究,將其成果應用到技術領域, 更好地服務于人類。
結構的應用 仿生學
大自然是人類最好的老師
感受結構
建筑物的結構必須堅固、穩定性好。
人事結構必須簡明高效
2、結構與力
結構的力學角度定義：
結構是指可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發生改變，
產生一種抵制的力，稱為內力。
應力的類型
請同學們取出一張紙，折疊成條狀。將紙條看成是組成結構的構件。通過下面
的實驗，了解作用在構件上的5種不同種類的力。
受拉
受壓
受彎曲
受剪力
受扭轉
3、結構的分類
根據結構在受力時承受和傳遞力的方式的差別，通常有三種基本結構類型：
實體結構、框架結構、殼體結構和組合結構
1.實體結構
結構體本身是實心的結構,它的受力特點是外力分布在整個體積中。實體結構是利用自身來承受荷載，主要承受壓力。
2.框架結構：
結構體由細長的構件組成，通過條狀物的連接來承受荷載，支撐空間而不充滿空間。
它的受力特點是既能承受水平方向的力，也能承受垂直方向的力。
通常指的是層狀的結構，其幾何特征是厚度比長度和寬度小得多。
它的受力特點是外力作用在殼體的表面上。
3.殼體結構
框架結構是通過條狀物的連接來承受荷載，可以承受壓力和拉力。
物體結構 實體結構 框架結構 殼體結構 組合結構 受力特點
柵欄
圓形陶瓷裝飾品
冰山
高層建筑的穹頂
鋼化玻璃鍋蓋
竹排
汽車框架
人的頭蓋骨
古羅馬斗獸場
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1、什么是結構？
指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。從力學的角度來說，結構是指
可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力
2、結構的五種基本受力形式
主要分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭 轉這五種基本形式
3、結構的分類
三種基本結構：框架結構、實體結構、殼體結構。一種是組合結構。
課堂小結
2. 自行車鏈條是由多個金屬構件連接而成的一種環形結構，其主要連接零件為連接銷軸。在人們用力蹬自行車時，連接銷軸主要承受的是（ ）。A．拉力 B．扭轉力 C．剪切力 D．彎曲力
1. 如圖所示為俄羅斯套娃，它由多個一樣圖案的空心木娃娃一個套一個組成，可套十多個，通常為圓柱形，底部平坦可以直立。該結構屬于（ ）
A．實體結構 B．殼體結構C．桁架結構 D．框架結構
3. 摩托車事故中駕乘人員死亡的70%以上，都是頭盔問題造成頭部受傷所致。質量合格的安全頭盔能有效保護人的頭部，是因為（ ）A．合格頭盔的密封性好，里面的空 氣能起到緩沖撞擊的作用B．當合格頭盔受到外力沖擊時，外力將由弧面整體分擔承受，抵抗變形C．合格頭盔的強度大，可以避免交通事故的發生
D．合格頭盔戴在頭部空隙小,頭盔是一個堅固的實體結構
練習

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