五、影响结构稳定性的因素
稳固结构的探析----结构的稳定性分析
稳固结构的探析----结构的稳定性分析一、教学目标：本节课是稳固结构的探析专题的第一节课。
《技术课程标准》与稳固结构的探析内容对应的内容标准为：（1）能通过技术试验分析影响结构稳定性和强度的因素（2）理解结构与功能的关系。
由于将该专题拆分为三节课来组织教学，本节课的教学的重点放在了解影响结构稳定性的因素。
对影响结构的强度因素和结构与功能的关系安排在后面两节课完成。
因此，本节课的具体教学目标为：（1）了解什么是结构的稳定状态。
（2）理解影响结构的稳定性有三个主要因素。
（3）能够对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见。
具体分解为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标为：知识与技能：（1）了解什么是结构的稳定状态。
（2）理解影响结构的稳定性有三个主要因素。
（3）能够对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见。
过程与方法：（1）通过对比技术试验，提高进行简单技术试验的实践能力。
情感态度价值观：（1）在合作技术试验，交流讨论过程中增强合作交流的意识。
（2）过结构稳定性讨论，增强技术安全的意识。
二、教学内容分析：教材分析：“技术与设计2”模块包含“结构与设计”、“流程与设计”、“系统与设计”、“控制与设计”四个主题，“稳固结构的探析”是“结构与设计”主题的第二节内容，是“结构与设计”主题的核心部分。
“结构的稳定性分析”又是“稳固结构的探析”专题中的第一课时内容，是“结构的稳定性分析”，“结构的强度分析”和“结构的功能分析”三个连续环节的第一环。
本节课教材内容分为三个部分：（1）什么是结构的稳定性。
（2）影响结构稳定性的三个主要因素。
（3）常见结构的稳定性分析。
对于结构的稳定，学生此前是有一定的生活感性认识的。
看到被大风刮倒的物品，就认识到这些物品的稳定性是有问题的。
但这样的认识仅仅停留在感性层面上，没有上升到理性认识高度。
为了引出结构的稳定性这个重要的概念，老师可以根据教材内容，提供一些翻倒物体的图片，一些生活中不稳定物体的实物，来引起学生展开思考和讨论，引起继续学习下去的兴趣。
《五、 影响结构稳定性的因素及应用》教学设计教学反思-2023-2024学年高中通用技术地质版201
《影响结构稳定性的因素及应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 理解结构稳定性的基本观点。
2. 掌握影响结构稳定性的因素，包括荷载性质、结构形式、材料性能等。
3. 学会分析实际结构稳定性并给出解决方案。
二、教学重难点：1. 教学重点：理解并掌握影响结构稳定性的因素，学会分析实际结构问题。
2. 教学难点：如何将理论知识与实际问题相结合，进行结构稳定性分析。
三、教学准备：1. 准备相关结构的图片、模型及案例资料。
2. 准备教学PPT，包括观点图、案例分析等。
3. 安排实验室或教室进行实际结构稳定性分析。
4. 邀请有经验的工程师或建筑师进行讲座，帮助学生更好地理解实际结构问题。
5. 准备相关练习题，供学生课后稳固所学知识。
四、教学过程：本节课为两课时，底下是详细的教学过程设计：1. 导入新课：起首向学生介绍影响结构稳定性的因素及其在生活中的应用，激发学生兴趣。
通过提问引导学生思考生活中的一些实例，让学生明白结构稳定性的重要性。
2. 展示案例：通过展示不同类型结构的图片和案例，引导学生分析影响结构稳定性的因素，如结构材料、结构形式、环境因素等。
3. 分组讨论：将学生分成若干小组，每组选择一个案例进行讨论，分析该案例中影响结构稳定性的因素，并提出改进措施。
4. 分享讨论结果：每个小组派代表分享讨论结果，教师进行点评和补充。
5. 教室互动：鼓励学生提出自己对影响结构稳定性的其他因素和应用的看法，加强师生互动，引导学生深入思考。
6. 案例实践：通过实践操作，让学生亲身体验影响结构稳定性的因素及其应用。
教师提供一些简单的结构模型，让学生按照一定的规则进行搭建和调整，观察结构的稳定性变化，从而加深对影响结构稳定性的因素的理解。
7. 总结归纳：对本节课所学的知识进行总结归纳，强调影响结构稳定性的关键因素和应用范围，鼓励学生将所学知识应用到实际生活中。
8. 安置作业：要求学生课后思考如何提高自己生活中常见结构的稳定性，并尝试提出一些改进措施。
影响隧道结构体稳定性因素及基本处理方法
影响隧道结构体稳定性因素及基本处理方法隧道结构体的稳定性是指隧道结构在使用过程中不发生倒塌、破坏等情况，能够保持良好的工作性能和安全性。
影响隧道结构体稳定性的因素有很多，包括地质条件、隧道结构设计、施工质量等。
本文将对影响隧道结构体稳定性的因素及基本处理方法进行探讨。
一、地质条件地质条件是影响隧道结构体稳定性的主要因素之一、不同的地质条件会导致隧道结构受力变化和地下水渗流等问题，进而影响结构体的稳定性。
常见的地质条件问题包括地层裂隙、岩石结构疏松、水文地质问题等。
处理方法：1.开展地质勘察：在隧道施工前，必须进行详细的地质勘察，了解地层情况和地下水状况，为后续的设计和施工提供依据。
2.采取支护措施：根据地质勘察结果，采取相应的支护措施，如喷射混凝土支护、锚杆支护等，加固地层，提高隧道结构体的稳定性。
二、隧道结构设计隧道结构设计是保证隧道结构稳定性的重要环节。
结构设计是否合理，直接影响到隧道结构体的稳定性和安全性。
常见的设计问题包括结构参数选择不合理、结构受力分析不准确等。
处理方法：1.优化结构设计：通过改变结构参数，如截面形状、墙厚等来优化结构设计，提高结构体的稳定性。
2.加强受力分析：进行详细的受力分析，考虑各种受力情况，包括自重、地震、地下水水压等，确保结构体能够承受各种力的作用。
三、施工质量施工质量是保证隧道结构体稳定性的另一个重要因素。
如果施工质量不达标，如配合比不准确、混凝土浇筑不均匀等，都会影响隧道结构体的稳定性和使用寿命。
处理方法：1.严格控制配合比：在施工过程中，严格控制混凝土的配合比，确保混凝土强度和均匀性。
2.加强检验监测：进行严格的施工检验和监测，及时发现和纠正施工过程中的问题，确保施工质量达标。
综上所述，隧道结构体稳定性的影响因素较多，包括地质条件、结构设计和施工质量等。
在隧道建设中，必须对这些因素进行充分的考虑和处理，才能保证隧道结构体的稳定性和安全性。
结构的稳定性
支撑面积
稳定性
几何形状 结构的整体几 何结构必须科 学合理
想一想：
为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外 倾斜？
这是为了进一步 增大与地面接触所形 成的支撑面积，增加 稳定性。
互动试验：
活动1： 两名同学为一组，手掌相对，站立互推 。体验两脚并立和两脚分开两种状态下，哪个稳 定性好。
结论1：结构的稳定性与结构和地面接触所形 成的支撑面的大小有关。
注意： 支撑面≠接触面。 接触面：是物体与地面接触形成的面。 支撑面：是物体与地面接触形成支撑点的 连线与地面构成的面。
应用
照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不 用其他形状？
因为三角支架与地面 有三个接触点，形成 的三角形结构使照相 机的支撑架更容易稳 定。
活动4： 垒棋子试验
要求：请两名同学上台，在一分钟内 看哪位同学竖立摞起的方块最多。
结论3:①结构的稳定性与重心位置 的高低有关
思考： 是不是与地面的接触面越大、重心越低结构就 越稳定？
动手动脑显身手
任务： 以小组为单位， 用扑克牌搭建简易的建筑结构。 要求：1、结构稳定 2、美观大方，有创意 3、不借助其他物品 材料：扑克牌
各小组简单介绍作品的创意，并说明作品设计 中采用了哪些措施，来增强结构的稳定性？
小结
2.影响结构稳定性的因素
支撑面积 越大，稳定 1．结构的稳定性： 性越好。 ——结构在负载的作用下维持其原有平衡 状态的能力。 重心位置
2、影响结构稳定性的主要因素
【自主探究】 活动2： 探究：不借助外物怎样让一张扑克牌更好 的直立在桌面上？
结论2：结构的稳定性与结构的几何形状有关。
2、影响结构稳定性的主要因素 结构的形状
桥梁结构稳定性不合格的原因及危害
桥梁结构稳定性不合格的原因及危害
简介
本文将探讨桥梁结构稳定性不合格的原因及其带来的危害。
稳定性对于桥梁结构的安全性和可靠性至关重要，在设计、施工和维护过程中需要特别关注。
原因
1. 设计不合理：桥梁设计中可能存在结构设计不合理的问题，如忽略了桥梁负载分布的不均匀性，预测不准确的荷载情况等。
2. 材料选择不当：使用不合格或不适合的材料会导致桥梁结构的不稳定性，如强度不够、耐久性差等。
3. 施工质量问题：施工过程中的操作不规范、工艺不当或质量监控不到位等因素，会对桥梁结构的稳定性造成不利影响。
4. 自然灾害和老化：自然灾害如地震、洪水等以及桥梁的老化会引起结构破坏或腐蚀，进而影响桥梁的稳定性。
危害
1. 桥梁塌陷和断裂：稳定性不合格可能会导致桥梁的塌陷或断裂，造成交通中断和人员伤亡的风险。
2. 桥梁服务性能下降：结构不稳定会使桥梁的承载能力下降，限制交通车辆的通行，影响交通效率。
3. 维修和修复成本增加：稳定性不合格的桥梁需要经常性的维修和修复，增加了维护成本和工程耗时。
4. 影响经济和社会发展：不稳定的桥梁会限制交通流动，影响地区的经济发展和社会交流。
结论
为确保桥梁的稳定性，需要在设计、施工和维护过程中重视质量控制，合理选择材料，加强结构监测和维护，以及定期检查和评估桥梁的状态。
只有通过科学的方法和全面的管理，才能确保桥梁结构的稳定和安全。
建筑工程中钢结构设计的稳定性原则及设计
建筑工程中钢结构设计的稳定性原则及设计摘要：在建筑工程中，钢结构设计的稳定性原则是确保结构在受力条件下不会发生失稳和破坏。
为此，设计人员需要考虑结构的整体稳定性、局部稳定性和变形控制等因素，并采取相应的设计措施，如设置剪力墙、调整构件尺寸、加强节点设计等，以保证钢结构的稳定性和安全可靠性。
关键词：建筑工程；钢结构设计；稳定性原则引言钢结构在建筑工程中具有广泛的应用，其高强度、轻质化和可塑性等特点使其成为一种优秀的结构材料。
然而，在钢结构设计过程中，稳定性是一个至关重要的考虑因素。
稳定性问题可能导致结构失效和破坏，对人身安全和财产造成巨大威胁。
1.结构稳定性的重要性和影响因素1.1结构稳定性的重要性（1）人身安全保障建筑结构稳定性的确保是为了保护人们在其内部生活、工作和活动的安全。
如果结构失去稳定性，会导致部分或整个建筑发生破坏或倒塌，对居民和工作人员的生命安全构成严重威胁。
（2）财产保护建筑物往往是人们重要的资产之一，如果结构不稳定，会导致房屋损毁、财产损失，给住户和业主带来经济上的重大损失。
（3）建筑品质和功能保证：稳定的结构设计可以保证建筑物长时间内保持原有的形态和功能，并具备正常使用条件。
只有结构稳定，建筑才能耐久、安全地发挥其所需的功能。
1.2结构稳定性影响因素（1）结构几何形状结构的几何形状对其稳定性有重要影响。
一般来说，更高、更狭长、更不规则的结构更容易受到稳定性问题的困扰。
（2）材料特性材料的强度和刚度也对结构的稳定性产生影响。
材料的抗压、抗拉、抗弯等特性决定了结构在受力时的稳定性。
（3）荷载类型和施加位置结构在受到不同类型荷载的作用下，其稳定性表现会有所不同。
例如，水平荷载（如风荷载和地震荷载）会产生横向推力，而垂直荷载（如重力荷载）会产生压缩力。
荷载施加的位置也会对结构稳定性产生重要影响。
（4）支撑和连接方式结构中支撑和连接的方式对稳定性起到重要作用。
适当的支撑和合理的连接设计可以增加结构的稳定性。
结构的稳定性..
它从1174年始建，1350年竣工，经历了 176年。但由于塔身过重，地质松软，因此 塔身仍以每年1．25毫米的速度向南倾斜。 到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达4．8 米。意大利当局为了拯救斜塔，已向全世 界广泛征求保护方案，同时在塔的北侧加 压了830吨的铅块，并在塔身的三分之一处 加了一圈铜缆，向北牵拉固定。不过斜有 斜的好处，每天为“斜”而来的参观者多 达10余万人，扔下大把大把的银子。如果 它是一座正塔，比萨就不会有今天的风光， 也就不会有这么多便宜可占了。
运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。 结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，一方面 人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方面 又利用不稳定的结构实现某些功能。
不稳定的结构应用： １.倒置的啤酒瓶可以预报地震。 ２.在打水的桶口边挂一重物， 在水面时能自动翻倒打水。
练习: (1)在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站 着，而扶手你让给了旁边的老人，你在公共汽车上要 如何才能保持自己的没摔倒？ 人的身体的稳定性取决于支撑面的大小和人体姿势重 心的高低，在一定范围内，两脚分得越开，则重心越低， 支撑面变大，越稳定！ (2)货物应尽量放在船舱里还是甲板上？为什么？ (3) 在我国四川的广汉三星堆出土的器具有许多都 是尖底的。怎么摆放才稳定呢？ (4) P023页第1题
2.走钢丝的人为什么要拿一条长棒？
3.静止状态下陀螺会倾倒，而当它高速旋转时却可 以立起来？
这个谜，直到本世纪八十年代初才解开。一位美国 的物理系研究生，通过电脑进行复杂的运算，终于从理 论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在 旋转起来时，支持点周围也不免与支持面（桌面）产生 摩擦，而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的 状态。当陀螺摇摇晃晃地立起来，终于使一个尖端着地 时，就逐渐达到了支持点面积最小，稳定旋转的状态， 水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然，由于 摩擦，它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃，最后， 倒下来，因为这时它要趋向重心更低，更稳定的状态。
探究结构 课件-2024-2025学年高中通用技术粤科版(2019)必修 技术与设计2
一、结构的稳定性——影响结构稳定性的因素
补充：重心的垂线位置落在结构支撑面的范围内，结构可实现稳定。
一、结构的稳定性——不稳定结构的应用
阅读课本14页跨栏跑相关的内容，思考如果跨栏架放反了，会怎样？
力矩 力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力对物体的转动作用取决于力矩的大小，力矩越大，
力对物体的转动作用越大。 一般情况下，我们都要求结构稳定，但有些时候结构的不稳定性也是有益的，如L形栏架的结
试验序号 试验一
因素一 结构形状
不同
因素二 重心位置
相同
因素三 与木板接触面积
相同
因素四 支撑面积
相同
影响因素 结构形状
试验二
相同
相同
相同
不同
支撑面积
试验三
相同
不同
相同
相同
重心位置
一、结构的稳定性——影响结构稳定性的因素
影响结构稳定性的因素： 1、结构的稳定性与结构的形状有关。 2、与结构与地面接触所形成的支撑面的大小有关。支撑面积越大，结构越稳定。 3、结构重心的位置高低影响结构稳定性。 重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。
Байду номын сангаас
二、结构的强度——影响结构强度的因素
二、结构的强度——影响结构强度的因素
结论：1、结构的强度与其所用的材料有关，不同材料构成的结构，其强度各不相同。
2、相同材料的不同横截面形状的构件，其承受力的情况也会有所不同。强度跟构 件横截面的形状有关系。
抗
抗 拉 效 果 好
压 抗 拉 效 果 都
行
三、结构的连接
2、影响结构稳定性的因素 （1）几何形状；（2）支撑面积的大小；（3）重心位置。 3、结构的强度
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[链接生活]：
生活中有哪
些结构是利用
增大支撑面来
增加其稳定性
接
的？
触
面
探究2：影响结构稳定性的因素有哪些？
请拿出一张可以写字的白纸。 两瓶矿泉水，一瓶装满水，一瓶装一半水， 哪个更稳定？ 与同伴讨论一下
分析影响结构稳定性的因素？
[结论1]：
重心的高低影响结构的稳定性。 重心越低，结构越 稳定 ，越高越 不稳定 。
不稳定的结构一定不好吗?
在某些特定情况下，我们可以巧妙的运 用结构的不稳定性，以实现结构特殊的功 能。
谢谢！下周再见！
我是稳定的结 构吗？
探究1：影响结构稳定性的因素有哪些？
矿泉水瓶是正立 的稳定？还是倒 立的稳定？
？ 支撑底面面积越大， 接触底面面积越大，
结构越稳定！
结构越稳定！
分析影响结构稳定性的因素？
[因素1]：
支撑面的大小影响结构的稳定性。
支撑面越 大 ，结构越稳定，越小，则越不 稳定。
结构的支撑面 ≧？结构的接触面
高 水平（与支撑面的关系） 低
请告诉我：为什 么我不会倒？
稳定性还与哪些因素有关？
同伴讨论
还有哪些因素会影响结构的稳定性？ （ P22试验3）
构件的连接方式会影响结构稳定性。
总结影响结构稳定性的因素
（1）支撑面的大小 （2）重心的位置 （3）形状 （4）材料 （5）构件的连接方式等
影响结构稳定性的因素是相互关联的。
如何巧妙增加结构的稳定性？
利用三角形框架及其组 合结构，可有效地增加 结构的稳定性。
长细比
指的是结构的纵向长 度与横向截面的最大 尺寸（如圆的直径） 之比。
减少长细比
减少杆件的长细比，可 有效地增加结构的稳定 性。
那双鞋 的鞋跟 更稳？
在设计结构时，只有 正确认识影响结构稳 定性的各种因素以及 它们之间的相互联系， 才能根据实际需要增 加结构的稳定性。
讨论： 继续施加外力使瓶子不断 倾斜，装一半水的瓶子最 终也会倒，是什么造成了 它的不稳定？
重心垂线的演示：
[结论2]：
重心所在的垂线落在结 构支撑面的范围内，就 是稳定的，反之就不稳 定。
分析影响结构稳定性的因素？
[因素1]：
支撑面的大小影响结构的稳定性。
[因素2]：
重心的位置影响结构的稳定性。
第四节 结构的稳定性
授课教师：谢均燕
复习巩固
结构的强度
一、结构强度：物体结构承受外力时抵抗破 坏的能力。
二、影响结构强度的因素： 1、材料 2、形状 3、连接方式
然而，设计的结构只要满足强度的要求就 可以了吗？
设计的凳子，如 果凳腿长短不一，
还能坐稳吗？
什么是稳定？ 结构的稳定性指的是什么？
课本P28-29
什么是稳定？
稳定指的不是状态绝对 不变，而是指受扰后，允许 状态有所波动，但当扰动消 失后，能重新返回到原平衡 状态，此为稳定；不能回到 原有平衡状态，为不稳定。
台风过后，广告牌翻倒
结构稳定性指的是什么？
结构的强度指的是结构抵抗破坏 的能力。 结构的稳定性 指的是结构抵抗 失稳 的能力。