通用技术结构与
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常见结构的认识通用技术
是由于金刚石和石墨里的碳原子 的排列结构不同而引起的
1 、无处不在的结构
自然界： 技术领域: 社会领域:
• 结构(structure) 是指事物的各个组成部分
之间的有序搭配和排列。
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。
自然界形形色色的结构给 了人们无穷的创造灵感和启示。
• 框架结构：结构体由细长的构件组成的结构
• 受力特点：支撑空间而不充满空间。如铁架 塔，建筑用脚手架，厂房的框架。
• 壳体结构：通常是指层状的结构
• 受力特点：外力作用在结构体的表 面上，如摩托车手的头盔，飞机的 外壳，贝壳。
壳体结构试验、鸡蛋试验案例.wmv
请 区 分 结 构 的 类 型
【思考】
1、为什么要研究结构？ 2、生产生活中还有哪些产品的结构是受
到自然界事物结构的启发而产生的？ 3、我们人类好多地方不如动物,不能象鸟
一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水 中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统 治者呢?
科罗拉多大峡谷
恐龙骨骼
2 结构与力
生活中常见的结构都要承受一定力的作用。 那么结构与力有什么关系呢？
桥梁结构受力
• 通过分析椅子和桥的共同之处： （1）这些结构都具有一定的形状 （2）都需要承受外力的作用 （3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大 小改变的能力。
从力学角度来说, 结构是指可 承受一定力的架构形态, 它可以抵 抗能引起形状和大小改变的力。
2、还有更好的方 案吗？
3. 举例说明这一结论在实 际应用中有什么意义。
4. 如果把纸板折成瓦楞状, 试验结果会发生什么变化 ?
3、结构的分类
1 、无处不在的结构
自然界： 技术领域: 社会领域:
• 结构(structure) 是指事物的各个组成部分
之间的有序搭配和排列。
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。
自然界形形色色的结构给 了人们无穷的创造灵感和启示。
• 框架结构：结构体由细长的构件组成的结构
• 受力特点：支撑空间而不充满空间。如铁架 塔，建筑用脚手架，厂房的框架。
• 壳体结构：通常是指层状的结构
• 受力特点：外力作用在结构体的表 面上，如摩托车手的头盔，飞机的 外壳，贝壳。
壳体结构试验、鸡蛋试验案例.wmv
请 区 分 结 构 的 类 型
【思考】
1、为什么要研究结构？ 2、生产生活中还有哪些产品的结构是受
到自然界事物结构的启发而产生的？ 3、我们人类好多地方不如动物,不能象鸟
一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水 中欢快游荡,奔跑速度不如狗，打斗力气 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统 治者呢?
科罗拉多大峡谷
恐龙骨骼
2 结构与力
生活中常见的结构都要承受一定力的作用。 那么结构与力有什么关系呢？
桥梁结构受力
• 通过分析椅子和桥的共同之处： （1）这些结构都具有一定的形状 （2）都需要承受外力的作用 （3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大 小改变的能力。
从力学角度来说, 结构是指可 承受一定力的架构形态, 它可以抵 抗能引起形状和大小改变的力。
2、还有更好的方 案吗？
3. 举例说明这一结论在实 际应用中有什么意义。
4. 如果把纸板折成瓦楞状, 试验结果会发生什么变化 ?
3、结构的分类
高考[通用技术]复习——第五模块 结构2
![高考[通用技术]复习——第五模块 结构2](https://img.taocdn.com/s3/m/483cc82f2af90242a895e530.png)
符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求， 安全因素，审美需求，使用者个性化需求，
成本控制要求和一定的使用寿命。
安全是至关重要的因素！
2.简单结构的设计案例
以简易相片架为例说明简单结构的设计过程与方法
简易相片架的设计
设计项目：简易相片架 设计要求：1.能方便地取放相片 2.具有一定的稳定 性和强度，不易变形，支架不易松动； 连接牢固 3.具有一定的 装饰性。4.外 形尺寸为：175mm×125mm×10mm 设计分析：1.像框的结构设计；2.支架的结构设 计；3.像框与支架的连接。 设计准备：材料和工具等。 设计方案：方案A；方案B；方案C。（P27）
自 然 界: 分子、蜂窝、蜘蛛网、大树的结构 技术领域: 锤子、桥梁、房子的结构
社会领域：文章的内容结构、企业的人员结构
2.结构与力
结构 ： 从力学角度来说，结构是指可承受一定外力
的架构形态
结构受到的力：
外力：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力等
内力：结构受到外力时，内部产生抵抗的力称为内力 应力：构件单位面积上产生的内力叫应力，公式为
重心的高低、支撑面的大小和 结构的形状等
物体在静止时与运动状态下稳定性
条件是不同的
自行车在静止和运动状态下的 稳定条件有什么区别？
2.结构与强度
结构的强度 指结构抵抗被外力破坏的能力 结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等 形状 三角形是框架结构中最牢固、稳定的基本形状 不同截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的 材料 不同的材料构成的结构，其强度不相同 连接 构件的连接方式不同，结构的强度也不同。
铰连接 ： 被连接的构件在连接处不能相对移动，但可 相对转动，如折叠伞伞骨之间的连接，门与 门框之间的连接等。 刚连接 ： 被连接构件在连接处既不能相对移动，又不 能相对转动。有榫接、焊接、胶接等
成本控制要求和一定的使用寿命。
安全是至关重要的因素！
2.简单结构的设计案例
以简易相片架为例说明简单结构的设计过程与方法
简易相片架的设计
设计项目：简易相片架 设计要求：1.能方便地取放相片 2.具有一定的稳定 性和强度，不易变形，支架不易松动； 连接牢固 3.具有一定的 装饰性。4.外 形尺寸为：175mm×125mm×10mm 设计分析：1.像框的结构设计；2.支架的结构设 计；3.像框与支架的连接。 设计准备：材料和工具等。 设计方案：方案A；方案B；方案C。（P27）
自 然 界: 分子、蜂窝、蜘蛛网、大树的结构 技术领域: 锤子、桥梁、房子的结构
社会领域：文章的内容结构、企业的人员结构
2.结构与力
结构 ： 从力学角度来说，结构是指可承受一定外力
的架构形态
结构受到的力：
外力：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力等
内力：结构受到外力时，内部产生抵抗的力称为内力 应力：构件单位面积上产生的内力叫应力，公式为
重心的高低、支撑面的大小和 结构的形状等
物体在静止时与运动状态下稳定性
条件是不同的
自行车在静止和运动状态下的 稳定条件有什么区别？
2.结构与强度
结构的强度 指结构抵抗被外力破坏的能力 结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等 形状 三角形是框架结构中最牢固、稳定的基本形状 不同截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的 材料 不同的材料构成的结构，其强度不相同 连接 构件的连接方式不同，结构的强度也不同。
铰连接 ： 被连接的构件在连接处不能相对移动，但可 相对转动，如折叠伞伞骨之间的连接，门与 门框之间的连接等。 刚连接 ： 被连接构件在连接处既不能相对移动，又不 能相对转动。有榫接、焊接、胶接等
通用技术第一章结构与设计
结构体的表面 支撑部分空间， 分布在部分体积中
练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是 如何避免外力对头骨的撞击的？
当摩托车手头盔的某一 部位受到一个大的撞击力时， 由于头盔的壳体结构，使得 所受力迅速分布到其表面， 形成整个头盔表面均匀受力， 而不是某一点受很大的 力……
通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
想想看，下面的结构稳固吗？
哪个更危险？
安全 危险！ 通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
一、结构的稳定性： 结构在荷载的作用下维持原有的平衡形
式的能力，就叫做结构的稳定性。
通用技术第一章结构与设计
通用技术第一章结构与设计
思考1：如下两图为同一个拍摄支架，分析哪种 结构更稳定？为什么？
——构件的应力。
应力与内力、横截面积之间的定量关系：
σ =N/A
应力=内力/横截面积 增加横截面积
通用技术第一章结构与设计
顶梁
支 柱
扭绞的粗绳、钢缆、钢索，其实都是利用 增加结构的横截面积，减少所受的应力， 来增强结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
土坯房
茅草房
钢筋水泥 建筑
材料影响着结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
结论1：
影响结构稳定性的主要因素一：
结构重心位置的影响。 （重心低，结构稳定性更好）
通用技术第一章结构与设计
思考2： 有如下两个纸杯平放在桌上，分析哪个纸杯更稳定？为什么？
通用技术第一章结构与设计
结论２：
影响结构稳定性的主要因素二：
结构底座的影响。 （与地面接触所形成的支撑面越大，结构 的稳定性越好）
通用技术第一章结构与设计
思考３： 有如下三个支架，分析哪种结构更稳定？为什么？
练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是 如何避免外力对头骨的撞击的？
当摩托车手头盔的某一 部位受到一个大的撞击力时， 由于头盔的壳体结构，使得 所受力迅速分布到其表面， 形成整个头盔表面均匀受力， 而不是某一点受很大的 力……
通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
想想看，下面的结构稳固吗？
哪个更危险？
安全 危险！ 通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
一、结构的稳定性： 结构在荷载的作用下维持原有的平衡形
式的能力，就叫做结构的稳定性。
通用技术第一章结构与设计
通用技术第一章结构与设计
思考1：如下两图为同一个拍摄支架，分析哪种 结构更稳定？为什么？
——构件的应力。
应力与内力、横截面积之间的定量关系：
σ =N/A
应力=内力/横截面积 增加横截面积
通用技术第一章结构与设计
顶梁
支 柱
扭绞的粗绳、钢缆、钢索，其实都是利用 增加结构的横截面积，减少所受的应力， 来增强结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
土坯房
茅草房
钢筋水泥 建筑
材料影响着结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
结论1：
影响结构稳定性的主要因素一：
结构重心位置的影响。 （重心低，结构稳定性更好）
通用技术第一章结构与设计
思考2： 有如下两个纸杯平放在桌上，分析哪个纸杯更稳定？为什么？
通用技术第一章结构与设计
结论２：
影响结构稳定性的主要因素二：
结构底座的影响。 （与地面接触所形成的支撑面越大，结构 的稳定性越好）
通用技术第一章结构与设计
思考３： 有如下三个支架，分析哪种结构更稳定？为什么？
苏教版高中通用技术必修2：一 常见结构的认识
无处不在的结构
无处不在的结构
（1）自然界中的结构
无处不在的结构
在大自然中形形色色的结构给人们带来了无限的遐想空间和创造灵感。 在我们的日常生活中，存在大量受到自然界中经典结构启发的结构。
苍耳子
尼龙搭扣
为
什
么
要 研
鸟类
究
结
构
飞机
鹰眼
导弹跟踪系统
无处不在的结构
在生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产 生的？
水库大坝
山
万里长城
结构的类型
（2）框架结构
框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是，支撑空间而不充满空间。
铁塔
建筑用脚手架
建筑的框架
结构的类型
（3）壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面上。
安全帽
贝壳
油罐
结构的类型
在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而 成的。如埃菲尔铁塔，它的塔腿由石砌礅座组成，塔身由钢铁部件的框架组成。
蝙蝠-------------- 雷达 蜻蜓-------------- 直升飞机 鱼类-------------- 潜艇
你还能举哪些例子？
无处不在的结构
（2）技术领域中的结构
在技术领域中，产品的结果更加丰富。
结构影响着它们的性质和功能，结构方面存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生。 【阅读】魁北克大桥的坍塌
普通高中课程标准实验教科书 通用技术 必修2
第一单元 结构与设计
一 常见结构的认识
无处不在的结构 结构与力 结构的类型
请你欣赏Biblioteka 无处不在的结构请同学们想一想，在学习其它课程中，有哪些课程提到过“结构”？“结构”一词，对同 学们来说可能并不陌生。
通用技术必修2第一章结构与设计课件
2.支撑面的大小
补充一点 你知道吗？
D C
接触面：A B
物体与地面接触形成的面。
为什么长凳的支撑脚
支要撑做面成往：外倾斜？
物体与地面接触形成支撑点的连线 构成的面。
通用技术必修2第一章结构与设计
3.结构形状
如图，为A字形梯。
试分析：A字形梯载人时能 稳定的原因。
【析】1.从重心角度考虑： 哪个的重心？ 能用重心高低解释吗？ 重心落在哪个范围内？
A．国家大剧院
B．长城
C．大坝
D．高压输电线铁塔
壳体结构
实心结构
通用技术必修2第一章结构与设计
框架结构
二、探究结构
探究结构：结构的强度
结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破 坏的能力。
No Image
通用技术必修2第一章结构与设计
1.结构的形状 三角形是框架结构 最基本的形状之一，它结实、 稳定，所用材料最少。
学习目标
1．了解结构的涵义，能从力学的角度理解结构的概 念和一般分类；
2．能结合1--2种简单的结构案例，分析结构 是如何承受应力的；
3．能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的 因素，并写出试验报告；
4.能确定一个简单对象进行结构设计，并绘 制设计图纸，做出模型或原型；
5．能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计
通用技术必修2第一章结构与设计
2.结构的材料
常见材料：
塑料
木材 通用技术必修2第一章结构与设计
钢材
3.构件的连接方式
连接方式
铰连接：构件在连接
处不能相对移动，但可
相对转动。
补
刚连接：构件在连接处
充 一
既不能相对移动，也不能 点
通用技术 系统的结构 课件.ppt
系统的基本特性有：
整体性 相关性 目标性 动态性 环境适应性
1）整体性 系统是一个整体，他不是各个要 素（部分）简单相加，系统的整体功能是 各要素（部分）在孤立状态下所没有的。 整体性是系统最基本的特性，也是观 察和分析系统最基本的思想和方法。
例如：自行车条辐的调整，动一条整个车轮 都发生改变。
（1）美国“阿波罗”计划中的飞船和 运载火箭是由700多万个零件组成。这 些零件都很普通，甚至没有一个是新 研制的，为什么能实现把人送上太空 的功能？
4）动态性：
事物都是不断变化，因此系统是一个动态的系统。 在分析认识系统时，不仅要看到它的现在，还要 看到它的未来，掌握系统的发展规律，从而预测系统 的将来。
讨论p72：
（1） 某学校一位教师肩膀疼痛，一位医生用各种药 物和方法治疗肩膀，都收不到良好的治疗效果。令一 位资深的医生认为：人体是一个复杂的系统，“头痛 医头，脚痛医脚”是不能解决问题的，他对该病人进 行了全面身体检查，最后发现病人患肺癌，右肩膀疼 是癌细胞扩散的结果。后经系统诊断和综合治疗，病 人的病情得到控制。
【系统思路】系统的具体目标之间有矛盾时，要从 系统的目的出发，进行协调。
4.动态性 任何系统都是一个动态的系统， 处于运动变化和发展之中。 在分析认识系统时，不仅要看 到它的现在，还要看到它的未来， 掌握系统的发展规律，从而预测系 统的将来。
马上行动：p071
填写：
1.人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零部件组装成钟表，其目 的是：
3)按系统与环境的关系分：开放系统、封闭系统 和孤立系统。
开放系统——是指在系统边界上与环境有信息、 物质和能量交互作用的系统。例如商业系统、 生产系统或生态系统，这些都是开放系统。在 环境发生变化时，开放系统通过系统中要 素与 环境的交互作用以及系统本身的调节作用，使 系统达到某一稳定状态。因此，开放系统常是 自调整或自适应的系统。
整体性 相关性 目标性 动态性 环境适应性
1）整体性 系统是一个整体，他不是各个要 素（部分）简单相加，系统的整体功能是 各要素（部分）在孤立状态下所没有的。 整体性是系统最基本的特性，也是观 察和分析系统最基本的思想和方法。
例如：自行车条辐的调整，动一条整个车轮 都发生改变。
（1）美国“阿波罗”计划中的飞船和 运载火箭是由700多万个零件组成。这 些零件都很普通，甚至没有一个是新 研制的，为什么能实现把人送上太空 的功能？
4）动态性：
事物都是不断变化，因此系统是一个动态的系统。 在分析认识系统时，不仅要看到它的现在，还要 看到它的未来，掌握系统的发展规律，从而预测系统 的将来。
讨论p72：
（1） 某学校一位教师肩膀疼痛，一位医生用各种药 物和方法治疗肩膀，都收不到良好的治疗效果。令一 位资深的医生认为：人体是一个复杂的系统，“头痛 医头，脚痛医脚”是不能解决问题的，他对该病人进 行了全面身体检查，最后发现病人患肺癌，右肩膀疼 是癌细胞扩散的结果。后经系统诊断和综合治疗，病 人的病情得到控制。
【系统思路】系统的具体目标之间有矛盾时，要从 系统的目的出发，进行协调。
4.动态性 任何系统都是一个动态的系统， 处于运动变化和发展之中。 在分析认识系统时，不仅要看 到它的现在，还要看到它的未来， 掌握系统的发展规律，从而预测系 统的将来。
马上行动：p071
填写：
1.人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零部件组装成钟表，其目 的是：
3)按系统与环境的关系分：开放系统、封闭系统 和孤立系统。
开放系统——是指在系统边界上与环境有信息、 物质和能量交互作用的系统。例如商业系统、 生产系统或生态系统，这些都是开放系统。在 环境发生变化时，开放系统通过系统中要 素与 环境的交互作用以及系统本身的调节作用，使 系统达到某一稳定状态。因此，开放系统常是 自调整或自适应的系统。
高一通用技术第一单元结构及其设计的知识和讲解
高一通用技术第一单元结构及其设计的知识和讲解
高一通用技术第一单元主要涉及结构及其设计的知识和讲解。
结构是指物体或系统的组成部分之间相互关联的方式和方式，它包括自然和人工结构。
在设计结构时，我们需要考虑各种因素，如使用功能、强度要求、材料特性、制造成本、安全性等。
在结构设计的过程中，通常需要以下几个步骤：
1. 确定设计目标和要求：这是设计的起点，根据实际需求来确定结构的功能、使用环境和性能要求等。
2. 确定结构形式：根据设计目标和要求，选择适当的结构形式，包括框架结构、板壳结构、悬挂结构等。
3. 材料选择：根据结构设计的要求和使用环境，选择合适的材料。
常见的结构材料有金属、塑料、木材等。
4. 计算分析：进行结构计算和分析，包括强度计算、刚度计算、模拟分析等。
这些计算分析可以帮助我们评估结构的稳定性和可靠性。
5. 绘制设计图纸：根据设计计算和分析结果，绘制相应的设计图纸，包括结构示意图、工艺图、零部件图等。
6. 制造和组装：根据设计图纸，进行结构的制造和组装。
在制造和组装过程中，要确保严格按照设计要求进行，保证结构的质量和性能。
以上是关于高一通用技术第一单元结构及其设计的一些基础知识和讲解，希望对你有所帮助。
有关更具体的内容和案例，你可以参考相关教材和学习资料。
同时，如果你有具体的问题需要咨询，我可以进一步帮助你解答。
通用技术结构与设计知识点
通用技术结构与设计知识点通用技术结构与设计是一项涉及各行各业的综合性技术，它包括了各个领域的技术知识和设计原理。
本文将介绍通用技术结构与设计的几个重要知识点。
一、技术结构的概念和作用技术结构是指将各种技术要素有机组合在一起，形成一个具有一定功能的整体。
它是通用技术结构与设计的基础，对于技术的完善和发展至关重要。
技术结构的作用主要有以下几个方面：1. 提供技术支撑：技术结构可以为项目、产品或系统的开发提供技术支持，使其能够实现预期的功能。
2. 优化资源配置：技术结构通过合理配置资源，提高资源利用效率，并实现资源的最优配置。
3. 提高生产效率：通过科学的技术结构设计，可以使生产流程更加规范化和自动化，提高生产效率。
4. 降低成本：合理的技术结构设计可以降低生产过程中的成本，提高产品的经济性。
二、技术结构设计的原则和方法1. 一致性原则：技术结构中的各个组成部分之间应具有一致性，即相互协调、相互适应，以达到整体性能的最优化。
2. 层次性原则：技术结构可以采用层次结构设计，将复杂系统划分为若干层次，从而使其更易于理解、设计和维护。
3. 模块化原则：技术结构应采用模块化设计，将复杂的系统拆分为可重用的模块，提高开发效率和质量。
4. 可扩展性原则：技术结构应具备可扩展性，能够在未来的发展和需求变化中进行扩展和升级。
技术结构的设计方法主要包括需求分析、功能分解、模块化设计等。
通过分析需求和功能，将复杂的系统分解为若干个相对独立的模块，从而实现技术结构的设计。
三、设计原型和规范设计原型是通用技术结构与设计的重要组成部分，它可以用来验证设计的可行性和有效性。
设计原型可以通过物理模型、虚拟模型或综合模型来实现。
设计原型的制作和测试，可以为后续的设计提供重要的参考。
设计规范是通用技术结构与设计的重要依据，它规定了设计的要求和标准。
设计规范包括了设计的技术要求、安全要求、性能要求等。
设计师必须按照设计规范来进行设计，以确保设计的质量和可行性。
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18
一般的物体都受到多种力的同时作用
提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?
19
20
知识扩展
在世界桥梁业有着这样一句话：世界桥梁建设 20世纪70年代以前看欧美，90年代看日本， 21世纪看中国。
目前世界建成跨度1000米以上的悬索桥28座， 中国占11座；
世界目前在建的主跨1000米以上悬索桥13座， 中国占9座；
世界建成和在建跨度600米以上的斜拉桥21座， 中国占17座。
“中国桥梁”已经成了中国的一张亮丽名片和21
三.结构的类型
根据物体的结构形态分为：
实体结构 框架结构 壳体结构
此外根据需要还有其它的分类方法。
22
实体结构
通常是指结构体本身是实心的结构。它的 受力特点是，外力分布在整个体积中。
23
32
思考：
结构的稳定性与什么因素有关？
33
有什么办法可以让它变得更加 稳定？
让底座变得更重 增加底座的大小
34
结论一:
重心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
35
利用降低重心增加稳定性的有：
36
重心点的垂 线位置，落 在结构底面 的范围内
对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落 在结构地面的范围内，就是稳定的，不会出现 倾倒。
由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致 了一场悲剧。
13
重建
新建
新建与重建的魁北克大桥
14
二.结构与力
从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的 架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改 变的力。
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。
37
比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。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Biblioteka 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
47
日常生活中我们也可以利用不稳定的结构来实现 某些功能。
48
二、结构与强度
结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被 外力破坏的能力.
49
思考：结构的强度与哪些因素有关？
50
影响结构强度的主要因素：
1.结构的 材料
不同材料构成的结构，其强度各不相同。有 抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所 以在不同结构不同要求中，选择不同特性的 材料。
24
框架结构
通常是指结构体由细长的构件组成的结构， 其特点是，支撑空间而不充满空间.
25
26
壳体结构
通常是指层状的结构。它的受力特点是， 外力作用在结构体的表面上。
27
视频：蛋壳的承重能力
28
组合结构
大多数现代建筑的结构是由若干 种基本结构类型组合而成的，往往整 体是框架结构，地基、柱等是实体结 构，有的建筑的屋顶则是壳体结构。
6
蜂 窝
玻璃钢蜂窝复合材料
7
8
9
大自然是最完美的设计师
10
技术领域也存在各种结构
11
为什么要研究结构？
结构影响着它们的性质和功能，结构方面存在的一个 小问题也许就会导致重大事故的发生。因此，合理的 结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造 者的重要追求。
12
阅读案例：魁北克大桥的坍塌
15
一个火腿肠，如何从中间截为两段？
用工具：（1）刀切开 （2）剪刀剪开
空手： （3）掰弯 （4）扭断 （5）拉断
16
物体的受力形式分为受拉、受压、受 剪切、受弯曲、受扭转这五种基本 形式
17
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。
1.1
1
自然界中普遍存在着各种各样的结构
2
3
一.无处不在的结构
结构（structure)： 是指事物的各个组 成部分之间的有序 搭配和排列。
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。
4
而这些形形色色的结构给了人们无限的创造 灵感和启示.
苍耳 子与 尼龙 搭扣
5
鹰眼 与导弹跟踪系统
44
观察一下静止状态的单车如何保持平衡?
45
思考：自行车骑起来时，只有两个支 撑点，为什么不会倒下呢？
自行车运动时其轮子转动时， 使之具备“陀螺效应”从而 给其奠定了不易倾倒的力学 基础，当自行车在某一速度 下前进车子抗干扰的能力是 有限的，骑车人通过对车和
46
有什么方法能在不破坏鸡蛋 的情况下使鸡蛋竖起来？
压力
拉力 梁的示意图
跳板材料
51
这两款板凳，哪一 款更结实？
52
这种收纳木板是否 结实，有没有改进
的方法？
53
2.结构的形状
结构外部形状 结构的构件截面形状
三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、 稳定、材料最少。在四边形、六边形构件中， 加上三角形支撑件，就可大大增加构件的牢 固程度。
施工，直到竣工。
38
结论二:
底座大小（结构与地面所形 成的支撑面）影响结构的稳定性。
支撑面越大，稳定性越好 支撑面越小，稳定性越差
39
40
为什么童车 后面会有两 个小轮子？
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结论三:
结构或构件的形状影响结构的 稳定性。
三角形结构使支架更容易稳定
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43
小结：影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有多种，主要有： 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 (重心垂线与支撑面之间的关系) 3、结构的形状
这座大桥本该是美国著名 设计师特奥多罗.库帕的一个真 正有价值的不朽杰作。库帕曾 称他的设计是“最佳、最省 的”。库帕自我陶醉于他的设计， 而忘乎所以地把大桥的长度由 原来的500米加到600米，以成 为当时世界上最长的桥。
正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时， 人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响--大桥的整个金属结构垮了： 19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
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1.2 稳固结构的探析
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在日常生活中，我们时 常看见撞翻在地的物体。
这是因为 物体受到 外力作用 出现不稳 定的现象。
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一、结构与稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构在负载 的作用下维持其原有平衡状态的能力。它 是结构的重要性质之一。
研究结构稳定性的目的：是为了在技术 领域中设计出更加稳定的结构
一般的物体都受到多种力的同时作用
提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?
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知识扩展
在世界桥梁业有着这样一句话：世界桥梁建设 20世纪70年代以前看欧美，90年代看日本， 21世纪看中国。
目前世界建成跨度1000米以上的悬索桥28座， 中国占11座；
世界目前在建的主跨1000米以上悬索桥13座， 中国占9座；
世界建成和在建跨度600米以上的斜拉桥21座， 中国占17座。
“中国桥梁”已经成了中国的一张亮丽名片和21
三.结构的类型
根据物体的结构形态分为：
实体结构 框架结构 壳体结构
此外根据需要还有其它的分类方法。
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实体结构
通常是指结构体本身是实心的结构。它的 受力特点是，外力分布在整个体积中。
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思考：
结构的稳定性与什么因素有关？
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有什么办法可以让它变得更加 稳定？
让底座变得更重 增加底座的大小
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结论一:
重心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
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利用降低重心增加稳定性的有：
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重心点的垂 线位置，落 在结构底面 的范围内
对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落 在结构地面的范围内，就是稳定的，不会出现 倾倒。
由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致 了一场悲剧。
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重建
新建
新建与重建的魁北克大桥
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二.结构与力
从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的 架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改 变的力。
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。
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比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。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Biblioteka 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
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日常生活中我们也可以利用不稳定的结构来实现 某些功能。
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二、结构与强度
结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被 外力破坏的能力.
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思考：结构的强度与哪些因素有关？
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影响结构强度的主要因素：
1.结构的 材料
不同材料构成的结构，其强度各不相同。有 抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所 以在不同结构不同要求中，选择不同特性的 材料。
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框架结构
通常是指结构体由细长的构件组成的结构， 其特点是，支撑空间而不充满空间.
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壳体结构
通常是指层状的结构。它的受力特点是， 外力作用在结构体的表面上。
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视频：蛋壳的承重能力
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组合结构
大多数现代建筑的结构是由若干 种基本结构类型组合而成的，往往整 体是框架结构，地基、柱等是实体结 构，有的建筑的屋顶则是壳体结构。
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蜂 窝
玻璃钢蜂窝复合材料
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大自然是最完美的设计师
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技术领域也存在各种结构
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为什么要研究结构？
结构影响着它们的性质和功能，结构方面存在的一个 小问题也许就会导致重大事故的发生。因此，合理的 结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造 者的重要追求。
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阅读案例：魁北克大桥的坍塌
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一个火腿肠，如何从中间截为两段？
用工具：（1）刀切开 （2）剪刀剪开
空手： （3）掰弯 （4）扭断 （5）拉断
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物体的受力形式分为受拉、受压、受 剪切、受弯曲、受扭转这五种基本 形式
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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。
1.1
1
自然界中普遍存在着各种各样的结构
2
3
一.无处不在的结构
结构（structure)： 是指事物的各个组 成部分之间的有序 搭配和排列。
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。
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而这些形形色色的结构给了人们无限的创造 灵感和启示.
苍耳 子与 尼龙 搭扣
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鹰眼 与导弹跟踪系统
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观察一下静止状态的单车如何保持平衡?
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思考：自行车骑起来时，只有两个支 撑点，为什么不会倒下呢？
自行车运动时其轮子转动时， 使之具备“陀螺效应”从而 给其奠定了不易倾倒的力学 基础，当自行车在某一速度 下前进车子抗干扰的能力是 有限的，骑车人通过对车和
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有什么方法能在不破坏鸡蛋 的情况下使鸡蛋竖起来？
压力
拉力 梁的示意图
跳板材料
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这两款板凳，哪一 款更结实？
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这种收纳木板是否 结实，有没有改进
的方法？
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2.结构的形状
结构外部形状 结构的构件截面形状
三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、 稳定、材料最少。在四边形、六边形构件中， 加上三角形支撑件，就可大大增加构件的牢 固程度。
施工，直到竣工。
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结论二:
底座大小（结构与地面所形 成的支撑面）影响结构的稳定性。
支撑面越大，稳定性越好 支撑面越小，稳定性越差
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为什么童车 后面会有两 个小轮子？
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结论三:
结构或构件的形状影响结构的 稳定性。
三角形结构使支架更容易稳定
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小结：影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有多种，主要有： 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 (重心垂线与支撑面之间的关系) 3、结构的形状
这座大桥本该是美国著名 设计师特奥多罗.库帕的一个真 正有价值的不朽杰作。库帕曾 称他的设计是“最佳、最省 的”。库帕自我陶醉于他的设计， 而忘乎所以地把大桥的长度由 原来的500米加到600米，以成 为当时世界上最长的桥。
正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时， 人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响--大桥的整个金属结构垮了： 19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
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1.2 稳固结构的探析
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在日常生活中，我们时 常看见撞翻在地的物体。
这是因为 物体受到 外力作用 出现不稳 定的现象。
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一、结构与稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构在负载 的作用下维持其原有平衡状态的能力。它 是结构的重要性质之一。
研究结构稳定性的目的：是为了在技术 领域中设计出更加稳定的结构