資源簡介

(共18張PPT)
第一章 結構及其設計
第一節 認識結構
教學內容
學習目標
從力學的角度理解結構，理解結構對技術產品及其功能實現的獨特價值。
了解結構的一般分類和簡單的受力分析方法。
學會分析影響結構穩定性和結構強度的因素，能夠寫出試驗報告。
能進行簡單的結構設計，學會繪制設計圖樣，并做出原型或模型。
能從文化和技術的角度欣賞并評價典型結構。
武漢長江大橋
“一橋飛架南北，天塹變通途”，我國在萬里長江上修建的第一座鐵路、公路兩用橋梁，于1957年10月15日正式通車。
全橋總長1 670m，其中正橋1 156m，北岸引橋303m，南岸引橋211m。
大橋的上層為公路，雙向四車道，兩側有人行道；下層為復線鐵路，兩列火車可同時對開；從基底至公路橋面高80m。
橋梁的結構是鋼桁架三孔連續梁。
引入
橋梁設計中的結構問題
鋼桁架
連續梁
簡支梁
引入
自然界的結構
一、感知不同的結構
人類創造的結構
一、感知不同的結構
人類創造的結構：橋
一、感知不同的結構
人類創造的結構：橋
泰順木拱廊橋
實踐：使用木條分組搭建自承橋，并用書本進行荷載試驗。
一、感知不同的結構
大自然結構 人類研究模仿
自然界結構 人類設計的結構
鴨蹼 腳蹼
象鼻 機械手臂
魚鰾 潛水艇
邊緣長細齒的野草 鋸條
蟻丘 恒溫建筑
蛋殼 各種蛋殼結構
螢火蟲 人工冷光
蝙蝠 雷達
蜻蜓 直升飛機
一、感知不同的結構
人們通過對自然界中結構的分析和研究，將其應用于技術領域，更好地為人類服務。
從力學的角度看，結構是指可承受一定力的物體形態，結構可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
椅子受力
椅子的組成部分 受力 結構設計
椅面 人的重力 曲面設計
椅腿 椅子自重，人的重力 使用圓管，增加橫檔
椅背 人的向后壓力 增加弧度
二、認識結構與力
思考：
木板受力形狀變化。
椅子分為椅腿、椅座、椅背，分別分析受力。
鋼結構雨棚，分為哪些部分？功能分別是？各部分的受力情況如何？
二、認識結構與力
構件受力變形：
根據構件受力設計結構，保證結構不被破壞。
二、認識結構與力
立即行動：籃球架結構受力分析
斜拉橋受力分析：梁、塔柱、斜拉索主要構件的受力是什么？
二、認識結構與力
繩子受拉力會緊繃，受壓力會嚴重變形。
如果將拉桿換成繩子會怎樣？
如果將撐桿換成繩子會怎樣？
基本類型：實體結構、框架結構、殼體結構。
實體結構：墻、橡皮、鉛球。
三、了解結構的分類
框架結構：鐵架、車架、建筑、家具。
殼（ qiào ）體結構：汽車外殼、安全頭盔、水瓶。
立即行動：
連線對應主要結構。
框架結構
三、了解結構的分類
殼體結構
組合形式
實體結構
底座實體結構，
建筑主體殼體結構
上部框架結構，
橋墩實體結構，也有空心的橋墩。
實踐活動：
對比三角形與四邊形框架。
使用已有材料，搭建兩種框架，進行按壓與拉伸試驗，通過變形分析結構受力的特點。
殼體結構特點分析
同樣的兩張紙，分別做兩種承重試驗，總結殼體結構的受力特點。
三、了解結構的分類
總結
謝謝!

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