典型结构案例分析-----结构是怎样受力的
第二节：典型结构案例分析-----结构是怎样受力的
（单杠受力和变形分析）
教学目标：
1. 理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
2. 通过对简单的结构案例的学习，能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。
3. 通用本节课的学习，学生能感受到结构的广泛应用，体会学习结构的重要意义，从而形成结构问题的意识，培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。
重难点：
1. 对单杠作受力和变形分析。
2. 通过受力和变形分析，体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
教学思路：
由奥运会单杠比赛录像导入单杠的结构；用学生较为熟悉的实验-----物理学单摆实验作受力类比，引出杠体的受力和变形；进一步从力学角度理解结构。
新课导入：
[师] 同学们好，上课前老师想先请你们看一段录像。(播放课
件：奥运会单杠比赛片段)。运动员在场上正激烈的角逐，那么，同
学们，他们比赛的项目是什么？有没有人知道？
[生]五项全能、体操、单杠------。
[师] 他们进行的是单杠比赛，就是我们上体育课经常玩的单
杠。不知道同学们发现没有，运动员所用的单杠和学校的单杠在结构
上有些不同，区别在哪？或者，与你们所见过的单杠相比，有没有不同的地方？
[生] 比较高、比学校的好看、所用的材料不同、少了四根铁线-----。
[师]对了，细心观察的同学发现了，比较明显的一个区别，就是有的单杠有四根铁线，有的却没有。
[师] 前面我们学习过什么叫做结构，还知道了结构可以承受力和抵抗变形，而组成结构的各个部分称为构件。那么，现在我们把单杠看成一个结构，那构件都有哪些？
[生]立柱、杠体、拉杆----
[师] 奥运会比赛用的单杠没有拉杆，学校的单杠有拉杆，为什么呢？不同结构的单杠在功能上有什么不同呢？带着这个问题，我们来学习新的内容，第二节：典型结构案例分析---结构是怎样受力的。我们来分析一个结构比较简单的物体----单杠的受力和变形情况。
新课教学：
[师]请同学们先花几分钟阅读课本12页的阅读材料，了解变形的种类。下面请一位同学给我们有声有色的朗诵一下，哪一位愿意？
[生]朗诵。
[师] 好，通过阅读，我们了解变形的种类有3种，分别为拉伸、压缩、弯曲。还知道了梁的概念。
[师] 如果我们在杠体的中间吊一个重物，将可能发生怎样的变形？
[生] 弯曲、压断------。
[师] 再结合梁的定义，所以，我们认为，杠体是有两个支点的梁。
[师]如图1-16：如果撤掉拉杆4和拉杆6，而抓着拉杆3和5用力拉，立柱将可能发生怎样的变形？
[生] 弯曲、断裂---，
[师] 所以，立柱是只有一个支点的垂直梁。
[师] 好，那我们先对杠体，这个有两个支点的梁进行受力分析。我们先来回忆初中作过的一个物理实验-----单摆。(演示单摆实验课件)。
[师] 在小球摆动的过程中，绳子对小球的作用力方向怎样变化？
[生] 始终从小球的球心指向固定点
[师] 那么，根据作用力和反作用力原理，固定点受到小球的作用力方向如何？
[生] 始终从固定点指向小球球心
[师] 因此，无论小球摆到哪个位置，固定点受到的作用力方向始终指向小球球心所处的瞬间位置。
[师] 我们再来看运动员做的大回环动作。如果从侧面来看，将会是怎样？
[生] 运动员绕杠体转动。
[师] 再把这个图像向后投影。得到图形如图(展示课件)。
[师] 类比单摆，杠体相当于固定点；人相当于小球。杠体受到人的作用力方向是怎样的？
[生] 指向人重心所在位置。
[师] 对了，无论人摆到哪个位置，杠体所受作用力的方向始终指向人的重心所处的瞬间位置。因为梁向哪个方向受力，就会向哪个方向变形。即变形方向和受力方向一致。所以杠体总是朝人的重心所在位置发生变形。于是有了第一个结论(课本13页)：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。
[师]我们再看立柱。杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，将可能发生怎样的变形?是弯曲。对吗？如果要向前发生弯曲，请问同学们有什么方法可以削弱或抵削这种弯曲呢？
[生] 立柱埋深一点、用一个力从后拉------，
[师] 对了，这时候拉杆起作用了，它可以帮助立柱抵抗变形。那么，由于人的运动，将可能让立柱发生弯曲，而深埋和加拉杆都可抵抗这种弯曲。所以有了第二个结论：任意时刻，对于立柱，由于人的运动所产生的弯矩M1，都有一个由立柱埋在地下部分和拉杆共同产生的反弯矩M2来削弱、平衡，以保持单杠整体的稳定。
知识拓展：(展示课件)
高中通用技术-结构与设计教案-苏教版必修2
第一单元结构与设计第一节常见结构的认识（第1课时） 一、教学内容分析 本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。 二、教学对象分析 学生对结构有一定的了解。对结构的功能和分类也有一定的基础。另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。 三、教学目标 （一）知识与能力：解结构的含义。 （二）过程与方法：度理解结构的概念。 （三）情感态度与价值观：桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。 四、教学重点和难点 重点：结构概念 难点：应力概念 五、教学策略 从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。 （一）教法 在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。本课时要求学生亲历纸板承受压力试验并运用多媒体教学设备，将与教学相关的图片展示给学生，都是为了让学生尽快获得感性认识，并上升到理性认识。 （二）学法 鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。引导学生从力学的角度理解结构的概念并注意基本受力形式与物理学中力的区别和联系。 六、教学准备 纸板承受压力试验需要废旧纸盒的纸板和给纸板加压的重物,由于是第一个课时，不要求学生准备材料，教师应提供足够的材料。 七、教学过程 （一）通用技术必修2学习介绍： 1、通用技术必修2是一门什么课程？
【精选】四川通用技术教学标准及学业评价-精心整理
一、知识性水平及标准 1、了解：说出、知道、了解、认识、熟悉 2、理解：说明、理解、解释、比较、权衡、找出、选择、识别、调查 3、迁移应用：掌握、分析、归纳、概括、确定、判断、优化、改进 二、技能性水平及标准 1、模仿：模仿、尝试 2、独立操作：会、能、学会、进行、完成、识读、绘制、画出、检测、安装、操作、运用、使用、选择 努力
努力
努力结构：结构是指物体的各组成部分之间的他配合排列，确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。结构的各组成部分，通常称为构件。（教材P6，结构的涵义）结构是可承受一定力的架构形态，它可用来抵抗引起形态和大小改变的力。简单地说，结构是为了承受力和抵抗形变，这便是结构的本质。（教材P6，从力学的 角度理解） 结构的分类：1、从力学的架构与形态来分⑴实心结构⑵框架结构⑶壳体结构。（教材P6） 2、从结构的几何形态来分⑴缆索结构⑵桁架结构⑶空间桁架结构⑷球形空间桁架结构。（教材P9） 注：牚——读“撑”或“称”,在教材中应读作“称”桁——读“横” 1.2 构件受外力作用发生形状或大小的改变称变形，拉力产生的变形称拉伸，压力产生的变形称压缩，杆件受与杆纵轴线垂直的外力作用产生的变形称弯曲，发生弯曲变形的构件称梁 单杠：使杠体发生弯曲变形的外力称弯曲力，经杠体传到立柱上端将会对立柱产生弯矩M，使立柱产生弯曲变形的趋势，此时地基和拉杆对立柱的反作用力产生一个平衡的弯矩M’ 结构承受的负荷称荷载，荷载有恒载与活载之分，荷载不随时间变化而变化的叫永久性荷载，荷载随情况变化而变化的叫可变性荷载。例如，房屋的屋顶与雪载、风载等 结构在承受荷载时：因荷载分布不均匀、不对称而产生的力称扭力，如桥等；在结构的交接处承受的剪切力，如梯子的横梁与支柱、大坝因水深变化而要承受的剪切力关于粱：梁受力与形变的拉应力和压应力的表示是“+”和“-”，梁的中性面；梁受力时弯矩最大的截面上应力也最大，该截面称危险截面梁受力时：梁越长变形越大，梁的变形和它的剖面尺寸有关，梁抗变形的能力和材料有关，梁的变形和材料的弹性系数成反比，越靠近梁的中央变形量就越大关于拱：拱是一种曲线形结构，拱在竖向荷载作用下的水平反力方向是指向内的（称为推力），拱结构一般比梁结构经济，拱结构可以跨越较大的跨度，并且美观拱的结构形式有三种①三铰拱②两铰拱③无铰拱；常见拱多为圆弧拱、抛物线拱；拱的应用有拱门、拱桥、棚室顶盖等 1.3 内力：是用来抵抗外力与形变，并力图使变形部分复原的力。（教材P23） 应力：作用在单位面积上的内力，称为应力。应力可用右式表示：б=N/S（1-3），式中，N为内力，S为构件截面积。应力的计量单位为N/mm2或N/cm2。（教材P24） 强度：物体结构承受外力时抵抗破坏的能力，以强度来表示。通常用应力来衡量强度。（教材P24） 某种材料所容许承受的最大应力称为容许应力。因此，根据物体结构功能的不同需要，应该正确选择不同的材料，以构造坚固的结构。（教材P24） 影响结构强度的因素：形状（构成的形状略有改变，强度就会改变），材料（不同的材料有承受不同应力极限的能力），材料的连接方式（不同的连接方式，受力传递方式和效果不同） 稳定性概念：稳定指的不是状态绝对不变，而是受扰后允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新回到原来的平衡状态，此为稳定；不能回到原有的平衡状态，为不稳定。 结构稳定的含义：结构具有阻碍翻倒或移动的特性，就是结构稳定性。或者说，结构的稳定性指的是结构抵抗失稳的能力。（教材P29）
1.1.2认识结构的受力-【新教材】苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》教案
一、常见结构的认识 任务二认识结构的受力 一、教学目标 1、通过技术探究活动，能从力学的角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。 二、教学重点、难点 从力学的角度解释结构对技术产品及其功能实现的独特价值。 三、教学方法 讲授法，演示法，任务引导法 四、教学过程 1、情境导入 2、新课学习 从力学角度分析，结构是指可承受-定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。 每个物体都有它特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。如有的自行车的车轮由辐条、轮胎、车圈等构件组成。 一个设计合理的结构应该能承受正常使用时外界的各种作用力，抵抗各种变形。因此，我们需要了解作用在结构上的各种力。分析结构的受力情况时，首先要清范组成结构的构件受到哪些力的作用;其次要清楚在这些力的作用下，构件能否安全、可靠地工作，也就是对构件进行承载能力的分析。根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式，如图1-9所示。
构件受力与变形的基本形式 构件受拉。 构件受压 构件受剪切 构件受弯曲 构件受扭转 马上行动 请将受力和变形形式、受力特点、具体案例进行连线。 技术探究 吊兰盆裁支撑架的受力探究 探究目的:通过吊兰盆栽支撑架的受力探究，解释结构是如何承受力的。 情境展示:为了给家庭环境增加一些绿色，孙宇的爸爸想在阳台安装几个支撑
架，用来悬挂他最喜欢的吊兰盆裁。 问题分析:对吊兰盆裁支撑架进行设计与制作，首先要明确选用什么材料制作支撑架才既美观又结实，可以对现有材料进行力学特征分析。其次要依据材料的力学特征设计相应的结构。 活动准备: 材料:1根规格为2.5mmx2.5mmx200mm的桐木条、1根细绳、1根直径为0.8mm 的铁丝、胶带纸、1块规格为400mmx150mmx10mm的木板等。 工具:手电钻、钩码、剪刀、尖嘴钳、美工刀等。 主要过程: 1.用手电铭在距木板上边5 mn处钻一直径3 mm的通孔，在上孔正下方距上边100 mm处钻--直径3mm的孔(孔不要钻通)。 2.用尖嘴钳把铁丝弯成挂钩，用胶带纸绑在桐木条的一端，并将绳子的一端也绑扎在这一端。 3.如图1-10所示，将绳子另一端穿过术板上方的孔绑在木板上,将柯木条的一-端插人木板下方的孔内。 4.在挂钩上悬挂钩码，观察并记录桐木条的变形情况。图1-10吊兰盆栽支撑架与结构模型 讨论: 1.桐木条的变形情况是怎样的?从变形情况是否能判断出桐木条受的是什么样的力? 2.会不会存在侧面倾倒的情况?为什么会出现这样的情况?应如何解决该问题? 马上行动 有人利用办公区域的空间，安装了可挂在墙上的折叠桌(如图1-11所示)。该折叠桌的横支撑杆、斜支推杆分别受到什么形式的力?该折叠桌安装到墙横支撑杆上时一般需要先在墙上打孔并埋人膨胀管，然后装螺科支撑杆-钉，请从受力角度分析这样操作的原因。 为了测试结构或构件能承受的力，各技术领域都有专1 ]的设备，如用于测试结构抗拉、抗压等特性的拉压测试仪，用于测试和检测各种瓶盖开合的扭矩测试仪，用于测试螺钉扭力的螺钉扭断力测试机等。
典型结构案例分析-----结构是怎样受力的
第二节：典型结构案例分析-----结构是怎样受力的 （单杠受力和变形分析） 教学目标： 1. 理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。 2. 通过对简单的结构案例的学习，能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。 3. 通用本节课的学习，学生能感受到结构的广泛应用，体会学习结构的重要意义，从而形成结构问题的意识，培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。 重难点： 1. 对单杠作受力和变形分析。 2. 通过受力和变形分析，体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。 教学思路： 由奥运会单杠比赛录像导入单杠的结构；用学生较为熟悉的实验-----物理学单摆实验作受力类比，引出杠体的受力和变形；进一步从力学角度理解结构。 新课导入： [师] 同学们好，上课前老师想先请你们看一段录像。(播放课 件：奥运会单杠比赛片段)。运动员在场上正激烈的角逐，那么，同 学们，他们比赛的项目是什么？有没有人知道？ [生]五项全能、体操、单杠------。 [师] 他们进行的是单杠比赛，就是我们上体育课经常玩的单 杠。不知道同学们发现没有，运动员所用的单杠和学校的单杠在结构
上有些不同，区别在哪？或者，与你们所见过的单杠相比，有没有不同的地方？ [生] 比较高、比学校的好看、所用的材料不同、少了四根铁线-----。 [师]对了，细心观察的同学发现了，比较明显的一个区别，就是有的单杠有四根铁线，有的却没有。 [师] 前面我们学习过什么叫做结构，还知道了结构可以承受力和抵抗变形，而组成结构的各个部分称为构件。那么，现在我们把单杠看成一个结构，那构件都有哪些？ [生]立柱、杠体、拉杆---- [师] 奥运会比赛用的单杠没有拉杆，学校的单杠有拉杆，为什么呢？不同结构的单杠在功能上有什么不同呢？带着这个问题，我们来学习新的内容，第二节：典型结构案例分析---结构是怎样受力的。我们来分析一个结构比较简单的物体----单杠的受力和变形情况。 新课教学： [师]请同学们先花几分钟阅读课本12页的阅读材料，了解变形的种类。下面请一位同学给我们有声有色的朗诵一下，哪一位愿意？
拱结构及其案例分析
拱结构及其案例分析 陈阅 2班76号 A.拱的定义 在梁端加一水平力H，就能改变各截面受力状态；如果H的大小，作用点选得合适，可使梁的各截面处于受压或受弯状态，能提高梁的承载力，这就形成了拱，如图 可见，拱结构是有推力的结构。拱结构的外形一般是抛物线，圆弧或折线，目的是使供体各截面在外荷载、支撑力和推力作用下基本上处于受力或较小偏心受压状态，从而大大提高拱结构的承载力如图 拱结构的控制尺寸包括：跨度l、失高f和截面尺寸。拱结构的适用范围很大，从1.5~2.0m跨度的地下通道顶盖到几十米甚至上百米跨度的体育馆和拱桥。
例如清华大学综合体育中心、东凯尔勃莱德游泳馆等都采用拱结构。 拱结构的支撑形式一般有四种，如下图所示，由图a到图d分别为为：a.拉杆拱，b.落地拱，c.由框架支撑的拱，d.由水平屋盖支撑的拱。 B.拱的受力分析 a.如下图所示是拱在集中荷载作用下的受力图 简支拱的弯矩M与简支水平梁对应截面的弯矩M0相等。拱的剪力Q和轴力N 等于简支水平梁对应截面上剪力Q0的两个投影。即 M= M0 Q= Q0cosφ N=- Q0sinφ
式中，φ是拱各点切线的倾角，自水平轴至杆轴切线为逆时针方向时φ为正号。 b.如下图所示是拱在均布荷载作用 设拱的轴线为抛物线，其方程为 y=4fx(l-x)/l2 求出相应的简支水平梁的弯矩和剪力 M0=0.5qx(l-x) Q0=q(0.5l-x) 因此，拱的内力为 M=0.5qx(l-x) Q= q(0.5l-x)cosφ N=- q(0.5l-x)sinφ 其M图，Q图，N图分别如下图
φ
计算Q和N时，先要由轴线方程的一阶导数求出tgφ=dy/dx=4f (l-2x)/l2,再由此式求得截面的倾角φ。 C.三绞拱受力分析 拱结构中一种比较合理的方式是三绞拱，如图所示 内力计算 M= M0-Hy， Q= Q0cosφ-Hsinφ N= -Q0sinφ-Hcosφ 其中H=M0C/f ,M0和Q0分别是简支水平梁的弯矩和剪力，φ是拱各点切线的倾角，自水平轴至杆轴切线为逆时针方向时φ为正号。 可见，三铰拱的受力比普通的拱更合理，是一种常用结构，多用于大跨度结构。 D.拱的案例分析 1.阿罗丝渡槽
ansys课程设计-连杆实例的受力分析
ANSYS课程设计
连杆实例的受力分析 一.问题描述 厚度为0.5英寸的汽车连杆在小头孔周围90度处承受P=1000psi的表面载荷。用有限元法分析了连杆的应力状态。连杆材料性能:模量E=30×106psi，泊松比0.3。 因为连杆的结构是对称的，所以只能进行一半的分析。采用自底向上的建模方法，采用20节点SOLID95单元进行划分。 二、具体操作流程 1.定义工作文件名和工作标题。 2.生成两个圆环体。 ⑴生成圆环:主菜单>预处理器>模型创建>面积圆>按尺寸，其中RAD1=1.4，RAD2=1，θ1 = 0，θ2 = 180，单击应用，输入θ1 = 45，然后单击确定。 ⑵打开“面编号”控件，选择“区域编号”作为“打开”，然后单击“确定”。 3.生成两个矩形。 ⑴生成矩形:主菜单>预处理器>模型创建>面积矩形>按尺寸，输入X1=-0.3，X2=0.3，Y1=1.2，Y2=1.8，点击应用，然后分别输入X1=-1.8，X2=-1.2，Y1=0，y2 = 0。 ⑵平移工作平面:工具菜单>工作平面>偏移WP to > XYZ位置，在ANSYS输入窗口的charm输入行中输入6.5，按Enter键确认，然后单击确定。
⑶将工作平面坐标系转换为活动坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>工作平面。 4.生成圆环体并执行布尔运算。 ⑴ ⑵进行面对面折叠操作， 结果如图。 5.生成连杆体。 ⑴激活直角坐标系:工 具菜单>工作平面>将活 动坐标系更改为>全局 笛卡尔坐标系。 ⑵定义四个新的关键点:主菜单>预处理器>创建>关键点”在Active CS中，在对话框中输入X=2.5，Y=0.5，点击应用；；X=3.25，Y=0.4，点击应用；；X=4，Y=0.33，点击应用；；X=4.75，Y=0.28，点击确定。 ⑶激活全局坐标系:工具菜单>工作平面>将活动坐标系更改为>全局圆柱坐标系。 ⑷生成样条线:主 菜单>预处理器>创 建>样条线>用选项> 样条线通过KPS， 拾取上面的关键点， 点击确定，在对话
3静定结构的受力分析-梁结构力学
3静定结构的受力分析-梁结构力学 1 结构力学多媒体课件 ◆几何特性：无多余约束的几何不变体系 ◆静力特征：仅由静力平衡条件可求全部反力和内力 ◆常见静定结构：梁、刚架、三铰拱、桁架和组合结构。 ◆静定结构受力分析的内容：反力和内力的计算，内力图的绘制和受力性能分析。 ◆静定结构受力分析的基本方法：选取脱离体，建立平衡方程。 ◆注意静力分析（拆）与构造分析（搭）的联系 ◆学习中应注意的问题：多思考,勤动手。本章是后面 学习的基础，十分重要,要熟练掌握！ 容易产生的错误认识： “静定结构内力分析无非就是选取隔离体，建立平衡方程，以前早就学过了，没有新东西” 一、反力的计算 4kN 1kN/m D C B A 2m 2m 4m C B A 20kN/m 4m 4m 2m 6m
D C B A （1）上部结构与基础的联系为3个时， 对整体利用3个平衡方程，就可求得反力。 （2）上部结构与基础的联系多于三个时，不仅要对整体建立平衡方程，而且必须把结构打开，取隔离体补充方程。 1、内力分量及正负规定 轴力F N ：截面上应力沿杆轴法线方向的合力。 以拉力为正，压力为负。 剪力F Q ：截面上应力沿杆轴切线方向的合力。以绕隔离体顺时针转为正,反之为负。 弯矩M ：截面应力对截面中性轴的力矩。 不规定正负，但弯矩图画在受拉侧。在水平杆中，当弯矩使杆件下部纤维受拉时为正。 A 端 B 端 杆端内力 F Q AB F N AB M AB 正 F N BA F Q BA M BA 正 2、内力的计算方法 K 截面法：截开、代替、平衡。 内力的直接算式(截面内力代数和法) =截面一边所有外力沿截面法线方向投影的代数和。 轴力F N 外力背离截面投影取正，反之取负。
地质版高中通用技术必修2第一章练习题：1.2典型结构案例分析(结构是怎样受力的)
地质版高中通用技术必修2第一章练习题： 1.2典型结构案例分析（结构是怎样受力的） 1 / 1 2.1.2典型结构案例分析（结构是怎样受力的） 【知识要点】 1. 构件的基本受力形式： 拉力：物体所承受的拉拽力； 压力：挤压物体的力； 剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力； 扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力； 弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲的力。 2. 荷载：恒载（不随时间变化而变化的永久性荷载：屋面） 活载（随情况变化而变化的可变性荷载：雪载） 【练习题】 1. 对于棚室屋结构的立柱和墙体下列荷载中属于恒载的是( A ) A.房梁的质量 B.风载 C.雨载 D.雪载 2. 通常在混凝土梁中加入钢筋是用于提高梁的(A) A.抗弯强度 B.抗压强度 C.抗拉强度 D.抗剪强度 3. 拱结构，即中间高四周低呈弧形的曲面；拱结构对承受荷载有利，建筑多采用拱结构。这样的结构(C) A.即不利于承载又不美观 B.不利于承载，但美观 C.即有利于承载，又美观 D.设计者的习惯而已 4. 臂力器是一种锻炼人的上肢力量、增加手臂肌肉强度的健身器材。当人们使用它锻炼身体时，臂力器受到的力主要是(D) A.拉力 B.剪切力 C.扭转力(扭矩) D.弯曲力(弯矩) 5. 在使用螺栓连接两块木板时，当两个F 作用于物体时，构件沿交界面发生相对错动。此时螺栓主要受到（B ） A.弯曲力 B.剪切力 C.压力 D.拉力 6. 如图所示是一款手动抽水机，使用时上下扳动手柄，活塞杆带动活塞进行抽水。在上述工作过程中，活塞杆的受力形式是（A ） A.受压或受拉 B.受压或受扭转 C.受压 D.受拉 7. 吊扇在启动的瞬间，吊杆的主要受力形式有（D ） A.弯曲力 B.压力 C.剪切力 D.扭转力 8. 结构件的基本受力形式有拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力等，下列 说法不确切的是（C ） A.拉力指物体所承受的拉拽力 B.压力就是挤压物体的力 C.剪切力指大小相等、方向相反、作用于同一物体上的平行力 D.弯曲力指作用于物体，使它产生弯曲的力 9. 如图所示为简易混凝土桥梁，为提高承载力，设计时计划在水泥混凝土桥梁中加入钢筋。你认为钢筋应加在支承梁的（C ） A.近上端 B.中间 C.近下端 D.各处，分布均匀 10. 不锈钢杯要比纸杯强度大，这说明结构的强度与（B ）有关 A.重心位置 B.结构的材料 C.结构的形状 D.综合以上各因素 11. 在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生（B ）变形。 A. 拉伸 B.弯曲 C.压缩 D.断裂 12. 在下列对砖头进行的测试中，（A ）是抗压性能测试。 13. 钢筋混凝土梁中混凝土主要是起着抗压的作用，而钢筋主要是起抗拉的作用，如下图，楼板和阳台的加固钢筋位置都安装正确的是（ A ） 14. 如图所示，某村庄旁边的小河上原有一座限重1.5吨的简易梁式桥。桥下的河水较浅，不能通航。现在由于经济的发展．运输量有了极大的增加．必须使桥梁的承重能力加以提高。但是又不能把桥拆掉后重新再建．因为这是该村唯一的公路桥。那么我们应该如何进行改进，设计出符合要求的桥梁结构呢?请同学们设计出3种以上的改良方案。
建筑结构选型案例分析(1)
1 混合结构体系 混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。 分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 实例工程项目概况 金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 实例工程项目结构选型与结构布置分析
其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的纯框架结构。其主要优点是建筑平面布置灵活，能够较大程度地满足建筑使用的要求。但框架结构的侧移刚度小，水平作用下抵抗变形的能力较差，在强震下结构顶点水平位移与层间相对水平位移都较大。为了同时满足承载能力和侧移刚度的要求，柱子截面往往很大，很不经济，也减少了使用面积。所以在地震区的框架结构不宜太高。 分类:房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、钢筋混凝土框架、预应力混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。 应用范围:框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
结构选型大作业(各种结构建筑实例分析)
结构选型大作业 ————09城规 一、砖混结构 ⑴工程名称：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼 ⑵工程概况： 所在地：美国波士顿 设计师：阿尔瓦·阿尔托 时间：1947～1948 地点：麻省理工学院 楼层高度：七层 （1946年，阿尔托接受委托在临近查尔 斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿 舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太 阳和河流，而不是面向聚集的车流，所以解 决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿 蜒曲折的形式，形成一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露
天花园。 这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不同，从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有“表现主义”倾向。因当时建筑材料仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。） ⑶结构形式分析 ①结构形式：砖砌承重墙 ②受力特点：砖墙既是承重结构，又是围护结构。墙体、 基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼 盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇 钢筋混凝土结构 ⑷施工方案：（平面图）
⑸建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，结构构件 巧妙转化为精致的装饰。 二、框架结构 ⑴工程名称：萨伏伊别墅(the Villa Savoye) ⑵工程概况：萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎近郊的普瓦西（Poissy），由现 经典别墅设计案例 代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计，1930年建成，使用钢筋混凝土框架结构。这幢白房子表面看来平淡无奇，简单的柏拉图形体和平整的白色粉刷的外墙，简单到几乎没有任何多余装饰的
通用技术教案
通用技术教案 篇1：通用技术_技术与设计2全套教案《无处不在的结构》教学设计 一、教学目标分析 （一）了解结构的含义。 （二）能从力学的角度理解结构的概念。 （三）通过学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。 二、教学内容分析 本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛*、大树、动物的身体与器官等结构图。通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。教学重点：结构概念教学难点：应力概念 三、教学媒体、资源的运用 纸板承受压力试验需要废旧纸盒的纸板和给纸板加压的重物,由于是第一个课时，不要求学生准备材料，教师应提供足够的材料。 四、学生学习状态分析 学生对结构有一定的了解。对结构的功能和分类也有一定的基础。另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭
木结构桥梁受力特点及连接形式
木结构桥梁受力特点及连接形式 摘要：现代木结构的优越性已是有目共睹，并且在国外得到了广泛的应用， 然而在国内却属于新型、稀奇结构，尤其是重型木结构实为少数。本文首先结合 我国常用木材，分析了木材的力学性能及物理特点，介绍了木材常用的连接形式，并给出了现代化木拱桥的案例。认为现代木结构在我国的发展是可行的，同时也 是必要的。 关键词：木结构；拱桥；连接；受力特点 引言 自古以来，木材作为最易获得的资源备受人们的青睐，其在我国的建筑领域 也有着广泛的应用。近100多年以来国外，如美国、加拿大、澳大利亚、日本、 瑞典、挪威等国家在木结构桥梁设计和应用上开展了深入而系统的研究，在规范 标准、木材加工、构件连接、木材防腐等方面都取得了诸多成果和进步。对于木 结构建筑来说，连接件的性能影响着结构强度、可靠性以及使用寿命，同时木结 构也有着不耐拉、易断裂、强度随木材含水量变化等显著缺点。因此，受力分析 以及连接技术的合理设计，是决定木结构实用性的关键[1]。 一木结构桥梁的特点 (一) 资源可再生 木材是一种自然资源，它依靠太阳能周期性的自然生长，只要合理科学的砍伐、种植，相比于其他建筑材料，木材最容易生产，一般周期为50-100年，近 几年随着科学的进步，许多的速生材料也可用于木结构中，大大缩短了木材资源 的再生周期。 (二) 环保节能
传统的建筑材料主要是混凝土和钢材，这类材料的建造时属于高耗能、高污 染工业，破坏后比较难处理，而且基本不能循环利用。相比之下，木材所需的产 能比较少、对生态的影响也比较少，特别在木材的利用进入良性循环后，其环保 优势将更加突出 (三) 自重轻 木材的相对密度是钢材的1/10、混凝土的1/4左右，因此，木材可以大大减 轻桥梁的自重，提高活载比例，增强桥梁的跨越能力。 (四) 抗震性和耐久性好 结构物上的地震作用与结构质量有关，木制结构较轻，产生的地震作用相对 起来比较小，因此造成的损害比较小，木材的腐蚀一般是木材上的木腐菌造成的，只要做好防护，木材的耐久性就能得到一定的保障。 二木材的物理性能 木材的物理性质包括密度、含水率以及木材的热学性质等[2]。 (一)木材密度及含水率计算 木材密度作为衡量木材力学性能重要指标之一，主要影响着木材强度。密度 较大的木材其强度越高，相反则越小。木材密度一般可分为气干密度、基本密度、绝干密度。计算公式如下： 其中，---------木材气干密度，g/mm3 -------------木材气干质量，g -----木材气体干时体积，mm3
装配式建筑施工结构力学分析
装配式建筑施工结构力学分析引言： 装配式建筑是一种基于先进制造工艺和快速安装的现代建筑模式，近年来在全 球范围内得到越来越广泛的应用。与传统施工方式相比，装配式建筑具有施工速度快、质量可控、环境友好等优势。对于确保装配式建筑结构的安全性和稳定性，进行力学分析是至关重要的。 一、概述装配式建筑结构 1.1 装配式建筑概念及特点 装配式建筑，又称预制构件混凝土（PC）结构，是通过将各种预制混凝土构件以一定顺序组装而成的建筑。其主要特点是高度标准化和模块化，在工厂中进行生产，并在现场通过简单的连接方式实现整体的组合与安装。 1.2 装配式建筑常见结构形式 装配式建筑根据不同的用途和需求，可以采用多种结构形式。常见的包括框架 结构、柱-梁结构、板-框架结构等。这些结构形式能够满足不同场所和用途的要求，并具有一定的灵活性。 二、装配式建筑施工结构力学分析方法 2.1 结构受力分析 装配式建筑在设计和施工过程中需要进行结构受力分析，以确保其在使用过程 中的安全性能。可以利用有限元分析等计算方法，对结构的整体强度和刚度进行评估，确定各个部件的受力状态，并做出相应的优化调整。 2.2 连接节点设计与分析
装配式建筑的连接节点是整个结构的重要组成部分，其设计合理与否直接影响 着整个建筑的稳定性。通过使用合适的连接件和连接方式，并采用强度、刚度等参数进行计算和验证，可以保证连接节点具备足够的强度和承载能力。 2.3 风荷载分析 装配式建筑一般都会面临各种自然环境条件下的风荷载作用。为了确保其在恶 劣气象条件下依然稳定可靠，必须进行风荷载分析。这包括计算风向、风速、气压等参数，并对建筑物产生的风压进行模拟计算，以确定结构在不同风荷载下的响应和变形情况。 三、装配式建筑施工结构力学分析案例分析 3.1 装配式建筑框架结构力学分析 以一座装配式建筑框架结构为例，利用有限元分析方法对其进行力学分析。首先，在软件中建立相应的模型，并设置材料参数、荷载等条件。然后进行边界条件的设定，并进行计算得出各个节点和构件的受力情况，评估结构安全性。 3.2 装配式建筑连接节点强度分析 选取一个典型的装配式建筑连接节点，通过有限元分析方法进行强度计算。根 据节点的几何形状和材料特性，确定等效荷载，并在软件中进行模拟计算。通过得出节点内应力、位移等数据，评估连接节点是否满足设计要求。 四、结论与展望 装配式建筑施工结构力学分析是确保装配式建筑安全可靠运行的重要手段。通 过合适的受力分析方法和工程技术手段，可以有效提高装配式建筑的整体结构性能，降低施工风险。随着科技发展和实践经验的积累，装配式建筑的力学分析方法将进一步完善和优化，为装配式建筑行业的可持续发展提供有力支撑。
叉车货叉结构形式及受力分析
叉车货叉结构形式及受力分析 引言 货叉是叉车最基本和最通用的取物装置；是叉车的重要物件,其受力大，要求截面小、重量轻，需用低合金钢、中碳钢等材料制造,还需适当的热处理（如调质）以增加其水平段的硬度，提高耐磨性能.对其怎样设计制造与结构形式的详尽了解及其受力分析,对于货叉的安全使用，对于检验检测都有其实际的指导意义。 一货叉结构形式及与叉架的联接 货叉装在叉架上,它的外型是一个“L"型杆件,分为垂直段和水平段两部分,最为常见的是整体式货叉（见图—1a 图-1b)。有的小吨位叉车货叉的水平段和垂直段分别制成，用销轴连接起来，水平段既可平置，又可折叠，称为折叠式货叉(见图—2）。它可减少空车长度，便于运输，但制造较为麻烦。 货叉与叉架的联接，根据联接形式的不同,可分为挂钩型（见图-1a 图—2所示）和铰接型(见图-1b所示)两种，挂钩型货叉垂叉的制造过程是先锻造(或辊锻）成长条坯，在镦锻弯成“L”型，再焊接上下两个钩，之后进行热处理；这种货叉制造较为容易，也方便安装和拆卸，适用于中小吨位的叉车。铰接型货叉的垂直段上端较厚，中心为销轴孔。货叉通过此孔安装在叉架的支承光轴上。允许光轴转动，在重力作用下，货叉垂直段下部背面支靠在滑架的下横梁上。这种货叉安装拆卸不太方便，适用于大吨位叉车. 二货叉的设计与受力验算 货叉不管是自己设计，还是选用标准尺寸的货叉,必须保证它的强度和刚度，因此要对它进行合理的设计和验算。货叉设计的主要尺寸有水平段长度—“L”，垂直段高度、截面尺寸、挂钩尺寸、销轴尺寸等。水平段长度主要决定于载荷中心距“C",一般取值L ＞2C，也可稍小于2C,L按标准选取。垂直段高度主要与门架的离地间隙及叉架的尺寸有关。截面尺寸及挂钩尺寸决定于起重量及载荷中心距. (一）货叉的计算简图 根据货叉和叉架的联接形式不同，其支承的情况是不同的。铰接型货叉可简化为支承在两个铰接支座上的静定刚架(见图-3）挂钩型货叉，由于上支承既不便移动，又不便自由转动，可简化为固定支座,下支承可简化为活动铰接支座,货叉成为一次超静定刚架（见图-4）。
复杂类矩形盾构车站端头井受力分析研究
复杂类矩形盾构车站端头井受力分析研 究 2.宁波市华铁工程技术有限公司，315100 浙江宁波//第一作者，工程师， 工学硕士，一级注册结构工程师 摘要本文以宁波市轨道交通5号线一期工程布政站为例，分析了复杂类矩形盾构车站端头井的结构方案和受力特点，从环框梁、侧墙、端墙、加强环梁等结构部位在盾构吊装的施工期间和类矩形盾构吊装孔封闭后的使用期间的内力、变形等方面进行对比分析。结果发现，施工期间端墙并未在中板环框梁附近形成明显的支座约束效应，且各结构部位表现出明显的三维受力形态。本文研究可为类似工程提供可参考的一般分析方法和可借鉴的一般结论。 关键词类矩形盾构端头井环框梁端墙有限元分析 端头井结构（也称盾构工作井）是地铁车站结构中，为地铁区间隧道施工提供盾构拼装、拆卸或调头的地下空间，是典型的空间三维受力结构类型【1-2】。端头井须满足“盾构施工净空、盾构吊装净尺寸”等盾构施工要求，且必须满足施工期间和使用期间结构体系的安全可靠。类矩形盾构由于其特殊的盾构结构类型，具有端墙开孔和预留吊装孔尺寸均大幅大于普通圆形盾构的特点，因此对类矩形盾构端头井各结构部位进行盾构吊装的施工期间和盾构吊装孔封闭后的使用期间进行受力分析显得尤为必要。 1 工程概况及端头井结构方案研究 1.1 工程概况 布政站是宁波市轨道交通5号线一期的起点车站，接轨车辆段，为地下两层岛式车站（有效站台宽度11m），车站全长285.1m。小里程端头井横向跨度最大
为36.4m，顶板覆土约3m，底板底埋深约19.4m。布政站小里程端外接经堂庵跟 出入段线，同时预留远期正线圆形盾构接收条件。根据宁波市轨道交通集团统一 部署，布政站小里程端须具备出入段线类矩形盾构的始发条件。 国内类矩形盾构隧道在地铁中的应用是宁波轨道交通首创【3】，其具有地下 空间集约利用度高、对周边环境扰动小、经济效益好等优点，适用于城市核心区 及老旧城区的地铁建设。目前类矩形盾构的成功应用案例有宁波轨道交通3号线、4号线以及2号线二期，已经积累一定的相关设计经验，但在车站端头井一端同 时预留类矩形盾构和圆形盾构的复杂端头井案例尚未有先例。 1.2 端头井结构方案研究 类矩形盾构隧道断面较大，端墙开孔面积约77.8m2（长轴12.17m，短轴 7.6m），相对于圆形盾构开孔（洞口直径6.7m，面积35.3m2），类矩形盾构端墙 开洞单个洞口面积比圆形盾构增大约2.2倍，且端墙受力更为复杂。类矩形盾构 施工机械较大，端头井始发吊装孔面积约227.8m2（延车站纵向长17m，宽 13.4m），相对于圆形盾构吊装孔（开孔面积86.3m2，延车站纵向长11.5m，宽 7.5m），类矩形盾构在车站顶板、中板预留盾构吊装孔面积是常规圆形盾构的 2.6倍，且环框梁跨度更大，受力更大。同时，类矩形盾构要求的端头井坑边堆 载更大，达到50kPa。端头井横剖面见图1所示，端头井平面图见图2所示。 由于类矩形盾构吊装孔尺寸较大，部分结构柱、纵梁须后浇。端头井结构最 不利受力工况为主体结构施工完毕而吊装孔未封闭的状态，对于本端头井来说， 最不利工况为类矩形盾构吊装孔和远期正线圆形盾构吊装孔均未封闭的状态，水 平抗侧力构件（环框梁）的刚度相对较弱，侧墙和端墙在中板环框梁附近未必能 起到有效的支座约束。同时，结构端墙盾构洞口开孔较大，受力较为复杂，结构 侧墙、端墙须参照三维计算结果进行配筋。 远期正线圆形盾构吊装孔根据建设计划，近期不封闭，预留远期盾构吊装条件，故近期使用阶段考虑圆形盾构吊装孔不封闭、类矩形盾构吊装孔封闭的工况。
约束屈曲支撑-框架结构体系分析
约束屈曲支撑-框架结构体系分析 约束屈曲支撑框架结构体系（CFT）是一种新型的钢结构体系，它具有承载能力强、刚度大、寿命长等优点。该体系首次出现于日本土木工程领域，在地震频繁发生的日本， CFT体系得到了广泛的应用，成为建筑抗震设计的重要手段之一。本文将以CFT框架结构 为研究对象，对其结构体系进行分析与总结。 1.结构原理 CFT框架结构由端柱、梁和中柱组成，整个结构被钢管约束以增强其承载力和刚度。CFT框架结构中，端柱和梁受到外力作用时，钢管将其受力情况转化为轴向力、剪力和弯矩，进而通过约束作用将外力传递到中柱，使得整个结构具有良好的抗震能力和抗弯刚 度。 2.主要组成部分 CFT框架结构的主要组成部分包括钢管、端柱、梁和中柱等。其中，钢管作为整个结 构的约束层，起到了增强结构承载力和刚度的作用。端柱作为结构的受力支撑，不仅负责 承担外力作用，还承担着约束钢管的作用。梁作为结构的横向支撑构件，防止整个结构产 生侧移或变形。中柱则作为结构的传力构件，将外力传递到地基或者下层结构上，起到承 受压力的作用。 3.结构特点 CFT框架结构具有很多优点，主要特点如下： 3.1 承载能力强 由于钢管的约束作用，CFT框架结构具有很强的承载能力。在地震等极端情况下，CFT 框架结构可以有效抵御外力的作用，保证建筑整体的安全性。 3.2 刚度大 CFT框架结构具有很大的抗弯刚度和抗剪刚度，可以有效抵抗外力作用，保证建筑的 稳定性和安全性。 3.3 寿命长 由于钢管的保护作用，CFT框架结构具有良好的耐久性。相比于其他传统的结构体系，CFT框架结构的使用寿命更长，更稳定。 4.典型应用案例
典型结构分析
第一章结构与设计 第二节典型结构案例分析——结构是怎样受力的 北京市第十五中学常亮北京市第六十三中学腾明申 一、教学分析： 结构与设计是第二册的第一章，让学生了解结构的受力、特点及应用是这章的目的。本节主要以理论讲解为主，以实例为载体，完成由物理中物体受力到通用技术中结构受力的转换。学生在学习中，要体会几种简单结构的特点，并能简单应用在生活中。 二、学情分析： 学生刚刚接触结构的知识，对结构还不是很了解。另外学生很容易在分析受力时与物理相联系，把结构受力与物理的刚体受力相混淆。基于以上两点，本节内容由浅入深，典型案例为指导，让学生尽量在实例中理解。 三、教学目标： 知识与技能 1．理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质 2．能概括分析结构受力的方法 3．知道基本构件的特点 4．理解荷载于结构受力的关系 5. 通过结构案例的学习，尝试对生活中常见结构作受力与变形分析 过程与方法 学生通过学习结构案例，尝试对生活中常见结构作受力与变形分析。让学生感受结构体会学习结构的重要意义，从而形成结构问题的意识。 情感、态度、价值观 培养学生分析生活中实例的能力，让学生更好的接触了解生活。 四、教学重点、难点： 重点：通过结构案例的学习，尝试对生活中常见结构作受力与变形分析 难点：梁的受力分析 五、教学策略与手段： 精心选择典型案例、精美图片、实物或音像视频资料，力图用较好的视觉冲击力推出本课程；深入挖掘案例的深层次技术内涵，以提高学生对技术的认识。采用案例分析法、小组合作探研法、任务驱动法将学生推向主体地位，充分调动学生学习的积极性。 六、课前准备（教师准备） 1．上网查找资料，收集有关结构受力的案例。 2．整合上述资料，制作电子教学课件。
福建省高二通用技术 第二节 典型结构案例分析-结构是怎样受力的教案
普通高中通用《技术与设计2》地质版第一章结构与设计第二节典型结构案例分析-----结构是怎样受力的 第一课时探究典型结构的受力与变形 一、教材分析 本节的内容是在结构的概念、结构的功能和分类之后的一节内容，本节教材内容计划教学时间：2课时。第一课时主要探究典型结构的受力与变形之单杠结构分析；第二课时主要探究典型结构的受力与变形之棚室屋架结构分析。 学生只有学习了这两课时后才能够理解后边的棚室屋架结构及第三小节强度与稳定性的概念。 本节课主要是进行第一课时的教学内容学习。第一课时的主要内容是：A、了解不同的结构具有不同的功能，能承受不同的力，抵抗不同的变形。B、单杠的结构和在使用中的受力及形变分析。C、梁的受力特点。D、知道在实际的建筑物中梁结构的应用。 二、学生分析 经过第一节内容的学习后，同学们了解了结构的概念、结构的功能和分类等基础知识。另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有了一定的基础。但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用视频演示、用游戏、用实验等多方面的信息来辅助学生学习并掌握本节课内容：分析说明杠体的受力、立柱及拉杆的受力情况、梁的受力情况及建筑物中梁结构的应用等。 三、教学目标 1、知识与技能： 〔1〕、了解不同的结构具有不同的功能，能承受不同的力，抵抗不同的变形。 〔2〕、掌握单杠中拉杆的数量不同、拉杆的位置不同对单杠这个整体结构
的影响。 〔3〕、掌握杠体的受力和形变特点。 〔4〕、了解梁的受力特点。 〔5〕、知道在实际的建筑物中梁结构的应用。 2、过程与方法： 采用讲授教学法、游戏法、实验法、案例分析法、提问法，并将课堂教学急待解决疑难问题，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。运用多媒体教学设备，将与教学相关的视频图片展示给学生，从而让学生尽快达成感性的共识。 3、情感态度价值观： 通过学习，联系生活，能具体问题，具体分析，通过游戏和实验培养学生的观察能力，体验学习乐趣。 四、教学重点、难点 1、重点： 〔1〕、掌握单杠中拉杆的数量不同、拉杆的位置不同对单杠这个整体结构的影响。 〔2〕、掌握杠体的受力和形变特点。 2、难点： 〔1〕、掌握杠体的受力和形变特点。 〔2〕、了解梁的受力情况分析。 五、教学安排1课时 六、教学流程 简单纸桥实验导入新课→投影体操运动员在单杠上运动的视频→单杠中拉杆的发现与学习→通过掰手腕游戏进行拉杆的学习→通过链球实验进行单杠中杠体的受力与变形分析的学习→通过折树枝及弄弯书本实验对梁的受力分析进行学习→建筑物中梁结构的应用→教师总结→布置动手实践作业