常见结构的认识
陕西省城固县第一中学高中通用技术《常见结构的认识》课件
框架结构
书桌椅
书柜
壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。其受力 特点是，外力作用在结构体的表面上，如头 盔、汽车飞机的外壳、贝壳等等。
壳体结构
中国国家大剧院
悉尼歌剧院
壳体结构
灯泡
安全帽
想一想：为什么鸡蛋能够承受如此 大的压力？
鸡 蛋 承 载 实 验
组合结构：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。 想一想：学校体育馆都由那些基本结构组 成？
B.构件承受两个矩离很近、大 小相等、方向相反的平行力
C.构件承受使之被挤压的力 D.构件承受拉拽力
4.受扭转
5.受弯曲
E.构件两端承受方向相反的均 匀的力，使它发生扭转形变
3 .结构的类型
结构分类多种多样，从力学架构与形 态方面考虑，有以下几种类型
实体结构
框架结构 壳体结构 组合结构
实体结构 通常是指结构体本身是实心的结构
案例1
各种各样的结构——自然界 案例2
鹰眼与导弹跟踪系统
各种各样的结构——技术领域
各种各样的结Байду номын сангаас——技术领域
悉尼歌剧院 罗浮宫
金字塔
故宫
布达拉宫
赵州桥
各种各样的结构——社会领域
人 员 的 学 历 结 构
各种各样的结构——社会领域
人 员 的 职 称 结 构
2.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。 每个物体都有它的特定的架构形态，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。
雪 花
常见结构的认识通用技术
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
常见结构的认识说课稿
教学目标
1、通过案例学习拓展 技术学习的视野； 2、培养学生的动手实 践能力； 3、让学生形成和保持 对技术的兴趣和学习 愿望。
情 感 态 度 与 价 值 观
1、了解结构的含义 ； 2、在分析结构受力情况时，能用 基本的受力形式进行分析 ； 3、理解并巩固结构的一般分类； 4、了解不同结构类型具有不同的 受力情况。
小结
学生自己总结本节课所学的内容，并谈 谈学习本节内容后的感受。
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课后作业
学生在下节课上课前准备一些生活中的 纸板（以小组为单位，组长负责安排）。
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网络上表演的节目：踩鸡蛋，为什么鸡蛋 能够承受如此大的 压力。
请学生分析鸡蛋的载荷情况。
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让学生阅读P4-P7“结构与力”这部分内容，思考并回答下面的问题： 1、结构的力学定义和构件的定义 。 2、构件的基本受力形式？ 3、阅读P6“案例分析”，思考行人和车辆通行的桥面受到的力，并完成 P6的“马上行动”。 4、完成P7“探究”,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
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任务一
让学生阅读P7-P10“结构的类型”这部分内容，思考并回答下面的问题： 1、结构的类型有哪几类，并归纳各自的受力特点。 说明：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。 2、完成P10的“马上行动”。 3、学生以小组为单位完成P9的“思考”。
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蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构。 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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常见结构的认识
一常见结构的认识学习目标节次考试内容考核要求考试属性常见结构的认识①结构的概念必考a②结构的受力 b一、结构的定义1．(广义)结构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(包括自然界、技术领域和社会领域)都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
2．合理的结构是事物存在的基础。
二、结构与力1．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。
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。
2．生产生活中，一个设计合理的结构应该能承受来自外界的各种作用力，抵抗各种变形。
根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件受力分为以下五种基本形式。
构件的受力形式构件受力图特点受拉构件承受拉拽力受压构件承受使之被挤压的力受扭转构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变受弯曲构件承受使之产生弯曲的力受剪切构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力三、结构的类型结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常可以分为三种基本类型。
结构类型受力特点实体结构外力分布在整个体积中框架结构既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向的荷载壳体结构外力作用在结构体的表面上例1如图1所示是一款全球最大飞机，以下不属于其构件的是()图1A．引擎B．机翼C．发动机D．滑道答案 D解析本题主要考查结构及构件的概念。
滑道不属于飞机的组成部分。
例2(2017·浙江11月学考)如图2所示是一种手动压力机。
在力F的作用下，手柄通过连杆1、摇杆、连杆2带动压杆向下运动，将工件压紧。
连杆1、摇杆、连杆2的主要受力形式是()图2A．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受压B．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受拉C．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受拉D．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受压答案 A解析本题中，手柄受向下的力F，连杆1受拉，连杆2受压，摇杆受弯曲。
例3下列学习、教学用品中的结构类型，有别于其他三项的是()答案 D解析本题考查结构的类型。
常见结构的认识
• 物理学与通用技术研究力的角 物理学与通用技术研究力的角 度不同,物理学往往研究外力, 度不同,物理学往往研究外力, 把物体当质点 哪怕是地球, 质点, 把物体当质点,哪怕是地球,在 研究它绕太阳转动时, 研究它绕太阳转动时,仍把它 当作质点。 当作质点。 技术学则关注一个物体内部 • 而技术学则关注一个物体内部 则关注一个物体 受力情况。 受力情况。 情况
３.结构的类型
• 实体结构、框架结构、壳体结构 • 实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是： 外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。 • 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。受力特点是：外 力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔，飞 语文科的小说、诗词等， 语文科的小说、诗词等，人 员结构、 员结构、计算机方面的数据 结构等…… 结构等
结构与力
• 从力学角度来说, 结构是指可 从力学角度来说, 结构是指可 承受一定力的架构形态 架构形态, 承受一定力的架构形态, 它可 抵抗能引起形状和大小改变 以抵抗能引起形状和大小改变 的力。 的力。 • 每个物体都有它的特定的架构 每个物体都有它的特定的架构 形态， 形态，这种架构形态体现着它 的结构。 的结构。
案例分析
•苍耳子与尼龙搭扣 苍耳子与尼龙搭扣 •鸟与飞机 鸟与飞机 •鹰眼与导弹跟踪系 鹰眼与导弹跟踪系 统
希腊帕特农神庙（又称雅典娜神庙）
【思考】 思考】
1、为什么要研究结构？ 、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？ 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 、我们人类好多地方不如动物， 一样在空中自由飞翔， 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， 中欢快游荡，奔跑速度不如狗，打斗力气 不如虎。 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治 者呢? 者呢
1 常见结构的认识
今年湖南郴州50年来大雪灾，三位电力工 人在进行抢修的时候因输电铁塔倒塌，牺牲了 自己年轻的生命··· ···
2 结构与力
从力学的角度来说，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。 一个复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成 部分通常称构件。例如自行车的车轮，它是由辐条（钢 条）、轮胎 、车圈、气门等构件组成的。 当我们给自行车轮胎打气，气压过大时，它的内胎 就会爆炸！为什么呢？ F σ＝ S F是内力，Ｓ是受力面积，σ是 应力。 内力是结构受到外力时内部 产生一种抵抗力，应力是构件的单 桥梁极 位横截面上产生的内力。
扭转力
弯曲力
３ 结构的类型
实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是： 外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。 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。受力特点是：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。
教材P003
苍耳子 与尼龙搭扣
鸟与飞机
鹰眼与导 弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的分析和研究, 将其成果应用到技术领域,从而更好地服务于人类?
P004阅读 魁北克大桥的坍塌
分析大桥坍塌的原因是什么？ 设计师擅自改变桥的结构。 为什么改变桥的结构会造成塌陷呢？
因为，不合理的结构会使结构或材料所受到的 外力超过其承受的极限。 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。
在下列图中，你看到了哪些类型的结构？
本课小结
1 结构的含义：结构是指事物的各组成部分之间的有序 搭配和排列。结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。
通用技术会考知识点(正确版)
通用技术会考知识汇总----------技术与设计2第一单元结构与设计一、常见结构的认识1.结构：是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
（a）2.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。
(b)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——内力应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。
构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
（要能区分：书本P6）３.结构的类型：实体结构、框架结构、壳体结构(b)实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是：外力分布在整个体积中，如：实心墙，大坝。
框架结构：结构体由细长的构件组成，受力特点：支撑空间而不充满空间。
如：铁架塔。
壳体结构：层状的结构，受力特点是：外力作用在结构体的表面上，如：头盔，飞机的外壳，贝壳。
二、稳定结构的探析1.结构与稳定性（1）结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
(b)结构的稳定性是结构的重要性质之一。
如果一个物体的结构不能有效地抵御常见外力的作用，那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。
（2）影响结构稳定性的主要因素：(b)重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。
1) 重心位置的高低：重心越低,稳定性越好；重心越高,稳定性越差。
结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在范围内就是稳定的，没有就是不稳定的。
2) 结构的底座，结构与地面接触所形成的支撑面的大小。
支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
如：高塔的共同特点都是上端小而下端大。
3) 结构的形状：结构的形状不同，其稳定性也不同。
如：三条腿的凳比两条的稳定。
影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。
2.结构与强度（c）结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
影响结构强度的主要因素：结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等。
常见结构的认识通用技术
常见结构的认识通用技术结构是我们在生活中经常遇到的一个概念，无论是建筑物、桥梁、机械设备还是电子产品，都离不开结构的存在。
结构是指由一个或多个部分组成的系统，这些部分之间存在着相互关系和相互作用。
通用技术是指在不同领域中都可以应用的技术，它是多个学科交叉融合的结果。
在本文中，我们将介绍几种常见的结构以及它们的通用技术。
1.桁架结构桁架结构是一种由直线段和节点组成的三角形结构。
这种结构的特点是强度高、刚性好、重量轻。
它广泛应用于建筑物、桥梁、航空航天等领域。
在建筑物中，桁架结构可以用于支撑屋顶或平面结构，使其能够承受更大的荷载。
在桥梁中，桁架结构可以通过梁和柱的组合来支撑桥面，提供足够的强度和刚性。
在航空航天领域，桁架结构可以用于制造飞机机身、翼梁等部件，以提高机身的强度和刚性。
2.悬索结构悬索结构是一种以悬挂索为主要承力构件的结构。
这种结构的特点是简洁、大跨度、透明度高。
它广泛应用于桥梁、大型体育场馆、展览馆等领域。
在桥梁中，悬索结构可以通过悬挂索和桥塔的组合来支撑桥面，具有较高的刚度和承载能力。
在大型体育场馆和展览馆中，悬索结构可以用于支撑屋顶，使其能够承受更大的荷载，并提供更好的视野。
3.空间网壳结构空间网壳结构是一种由三角形网格平面组成的空间结构。
这种结构的特点是刚度大、自重轻、适应性好。
它广泛应用于体育场馆、展览馆、空间舱等领域。
在体育场馆和展览馆中，空间网壳结构可以通过三角形网格平面的组合来构成屋顶结构，具有较高的抗风能力和抗震能力。
在空间舱中，空间网壳结构可以用于制造舱体结构，提供足够的强度和刚性。
4.隧道结构隧道结构是一种用于地下交通的结构。
这种结构的特点是抗压能力强、安全性高、施工难度大。
它广泛应用于高速公路、地铁、铁路等领域。
在高速公路和铁路中，隧道结构可以通过挖掘地下通道或隧道的方式来实现交通流动。
在地铁中，隧道结构可以用于建造地下通道或隧道，以提供交通运输条件。
这些常见的结构都具有一定的通用技术。
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归纳
• 从自然界、技术领域、 社会领域三个层面逐步 深入地认识结构 。它们 的共同点是：
• （1）各自都有组成部分 （2）是有序的搭配和排 列
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。
• A.实体结构 B.壳形结构
• C.框架结构 D.独立结构
• 二、案例分析：
右图为某工地 现场。请分析该工 地的脚手架属于什 么类型的结构？工 地上与此结构相同 的还有哪些实例？ 此结构的特点是什 么？
《技术与设计2》 结构与设计
流程与设计
系统与设计
控制与设计
四个主题都是专题性技术设计, 它 们具有典型意义, 并与技术的发展密切 相关联。学习这些技术与设计的基本 思想和基本方法, 将使我们终身受益。
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:
在分析结构的构件受力过程中，其侧 重点是力引起结构的形变和破坏，物理中 力学分析的侧重点是力会改变运动状态。 因此，在分析受力情况的过程中，不应只 注意静态受力与运动状态，而忽视了结构 的形变和破坏。
结构受力分析： 桥 椅子
【马上行动】填结空构：与力
在上图中，吊兰的支撑架承受 ，
桥墩拉承力受来自桥面、桥上负载的 ，
• 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。
【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
• 4、某一结构的受力特点是，外力均匀作用 在结构体的表面，这种结构属于（ ）
• A.实体结构 B.框架结构 • C.混合结构 D.壳体结构
• 5、用打气筒给自行车打气时，打气筒活塞 杆的受力形式是（ ）
• A.始终为拉力 B.始终为压力 • C.下压时为压力 D.上提时为压力
6.我国道路交通安全法对机动车 通行有这样的规定：“摩托车 驾驶人及乘坐人员应当按规定 带安全头盔。”安全头盔属于 什么结构（ ）
马上行动P005
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?
〖探究活动〗
要在教室的墙壁上悬挂一盆吊兰， 请同学们设计一个悬挂吊兰的支架。
• 物理学与通用技术研究力的角度不同,物理 学往往研究外力,把物体当质点,哪怕是地 球,在研究它绕太阳转动时,仍把它当作质 点。
• 而技术学则关注一个物体内部受力情况。
案例分析P003
自然界结构给人的启示
蜂窝纸板
社会领域也存在结构现象
• 一篇文章 • 企业 • 家庭结构 • 班级结构 • ……
• 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。
阅读
魁北克大桥的坍塌
思考：大桥坍塌的原因是什么？
擅自改变桥的结构。
结论: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。
自行车也是由若干结构组合而成 的。其中承重部分是框架结构，挡泥 板是壳体结构，脚踏与链轮之间是传 动结构（属于机械结构）等。
【马上行动】 结构的类型
物体结构 栅栏
实体结构 框架结构 壳体结构 组合结 受力特点
构
√
支撑空间却不充满 空间
圆形陶瓷装饰品
√
结构体的表面
冰山
√
高层建筑的穹顶
钢化玻璃锅盖
竹排
两端被压托力 住的桥梁受到
。
支撑力
思考与讨论：
观察右图,说明 石磨的推杆为 什么要用绳子 吊起来。
答案： 1、抵消推杆自身的重力 2、保持人在推磨过程时推杆始终在平行于地
面的平面上运动；
3. 是一个“圆锥形”轨迹。
〖探究活动〗 比较不同形状的纸板承受压力的大小
1、哪种情况下纸 板的抗压能力最 强？
汽车外壳 人的头盖骨
古罗马斗兽场
外力分布在整个
体积中 √
结构体的表面
√
结构体的表面√ √支源自空间却不充 满空间结构体的表面
√ 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？汽车 的安全气囊又是如何保护驾驭员的？
参考：摩托车手头盔的某一部位受到一个大的 撞击力，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……
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
承载遗 传信息 的DNA 双螺旋 结构
众多碱基对的排 列,决定了各种生 物的特性。
希腊帕特农神庙（又称雅典娜神庙）
罗浮宫
悉尼歌剧院
• 2、澳大利亚悉尼歌剧院是悉尼最著名的 建筑。它建在海滩上，白色的贝壳般的雕 塑体，像漂浮在空中的散开的花瓣，多年 来一直令人叹为观止。此建筑的顶部，为 比较典型的（ ）
• A.实体
B.壳体
• C.框架
D.无法判断
• 3、下了物体中，不属于壳体结构的是 （）
• A.鸡蛋
B.油罐
• C.自行车
D.摩托车头盔
• 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
当我们知道了结构与力的关系后，还需要进一步了解
作用在结构或构件上的各种力。也就是构件的基本受
力形式。
构件的受力形式
拉 力 物体所承受的拉拽力
压 力 挤压物体的力
剪切力 扭转力
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
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。
生活中很多结构在一定外力作用下就会遭到破坏
马上行动
建筑物的窗户
指出下例结构可以抵抗来自外界 那些方面的作用力。
餐 桌
建筑物的窗户 墙体的正向与侧向压力、风的
作用力、自身重力等
餐桌
桌面物体的压力，自身重力等
硬纸包装箱 箱内物体的重力、挤压力、自 身重力等
当汽车前端发生强烈碰撞时，安全气囊就会瞬 间从汽车方向盘内弹出来，垫在方向盘与驾驭者之 间，防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表 板等硬物上。除了驾驭员侧有安全气囊外，有些汽 车前排也安装乘客用的安全气囊……
一、选择题
课堂练习
• 1、下列关于物体结构类型分类错误的 是（ ）
• A.栅栏属于框架结构 • B.大坝属于框架结构 • C.乌龟外壳属于壳体结构 • D.桥墩属于实体结构
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
• 根据物体结构形态在受力时承受和传递力 的方式差别
实体结构
结 构
框架结构
壳体结构
• 实体结构：结构体本身是实心的
• 受力特点：外力分布在整个体积 中，如实心墙，大坝。