資源簡介

(共24張PPT)
G
F
L
力矩 FL
大于或等于
傾倒力矩 GL
結構的穩定性
一、結構穩定性的定義
觀察試驗，分析總結
平衡
平衡
持續滾動，最終形成新的平衡（隨遇平衡）
維持原有平衡
弱
強
試驗對象
原始狀態
實施負載作用（風力）下的狀態
穩定性
結構穩定性的理論定義：
結構在負載的作用下維持其原有的平衡狀態的能力。
注意：平衡不能等同于穩定，也就是說不穩定的結構也能保持一種平衡狀態，只是這種平衡很容易被打破和取代。
二、影響結構穩定性的因素
以小組形式通過相關試驗分別探究影響結構穩定性的四大因素，并獨立完成試驗報告，最后每小組選出3名同學分別進行試驗演示，說明，解釋相關應用原理。
第一組：探究重心高低對結構穩定性的影響
第二組：探究支撐面積大小對結構穩定性的影響
第三組：探究重心的垂直位置與支撐面積幾何中心
的關系對結構穩定性的影響
第四組：探究結構的形狀對結構穩定性的影響
思考：不倒翁為什么不倒？
思考：F1賽車為什么把汽車底盤設計得這么低？
例題：
某公司設計了一款新式落地衣架，非常美觀大方，如右圖所示，但是當衣架掛上過多衣物時，它會變得很容易傾倒，請解釋一下原因，并思考如何改進。
思考：艾菲爾鐵塔底座占地1萬平方米，相當于一個半足球場的面積，為什么如此設計？
思考：舉重運動員舉起杠鈴時為什么都以兩腳分開站立？
例題：如圖所示，該遮陽傘在戶外場地經常使用，但這種遮陽傘在起風時很容易傾倒，為了提高其穩定性，以下改進措施有效的是（ ）

A、增加傘的覆蓋面積
B、增加支架的長度
C、增加兩只底板的長度
D、整體采用更輕質材料制作
C
重心
支撐面幾何中心
金字塔這種結構的重心垂直位置與其支撐面幾何中心的關系是怎樣的？這種關系說明金字塔結構的穩定性如何？

例題：
如圖所示，自行車在單腳支撐桿的支撐下保持穩定，如果不斷擴大支撐桿與自行車之間的夾角θ ，結果是（ ）
A、支撐面越來越大，結構越來越穩定
B、重心越來越低，結構越來越穩定
C、穩定性從差逐漸變好，又從好逐漸變差
D、穩定性從好逐漸變差，又從差逐漸變好
C
例題：
高二（3）班的同學在教室里布置了一些花草，他們把直桿AB的一端固定在墻上，將吊蘭掛起來，如圖所示。
1、簡述這個結構存在的缺陷。
2、在不改變固定點A和懸掛點B的前提下，簡述一下你對這個結構提出的改進方法。
四、設計制作
以小組形式利用小棍和橡皮圈設計制作相框框架，最后每組展示作品，并作介紹說明。
五、拓展提升
現在，我們知道了如何增強結構的穩定性并善加應用，其實我們也可以對結構的不穩定性加以利用，請對以下四個實例分別解釋該結構為何不穩定以及利用這種不穩定結構所起的作用和目的。
六、小結
1、結構穩定性的定義

2、影響結構穩定性的四大因素

3、穩定結構和不穩定結構的實際應用
七、作業
P22，設計與實踐1，2
P24，練習與活動1

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