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课件网) 第一章 结构与设计 第三节 结构的强度与稳定性 地质版 技术与设计2 强度 汶川地震 鸟巢总体框架4.2万吨 自动铅笔 各种绳子给予力的作用 一、强度 。 1.强度:物体结构抵抗破坏的能力 结构为什么能抵抗破坏呢 2.内力:外力使构件发生变形的同 时, 构件内部分子之间随之产一种抵抗 形的抵抗力 。 怎样在结构设计中考虑强度的问题呢 3.应力:作用在单位面积上的内力 σ =N/S ~ σ应力,N内力,S截面积,单位N/m 容许应力:材料容许承受的最大应 力﹒ 构件应力超过容许应力时结构即遭 到破坏。 应力与强度 外力使构件发生变形的同时,构件内部分子 之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力—内力 作用在单位面积上的内力—应力 σ=N/S 物体结构抵抗破坏的能力—强度 有关强度技术试验 几个和强度有关的技术试验 1、不同材料(纸板、木板)的弯曲试验 前景好的材料 聚乙烯:汽车的保险杠 强度好 韧性好 不易变形 耐酸碱 陶瓷树脂组合材料 陶瓷的钢度树脂的韧性 为什么混合材料的强度更好? 钢筋混合土桥梁 2、形状不同 不同截面形状的构件做成的悬梁的强度试验 1 钻石及其分子结构 三角形 2 拱形 赵州桥(1400年) 陕北的窑洞 苏州园林 为什么圆形的强度大呢? 工程力学角度 梁离中轴线越远承受的应力越大 三 连接方式:榫卯结构 应县木塔已有957年的历史 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。形状相同,材料不 同,强度不同。 材料的连接方式———不同的连接方式, 受力传递方式和效果不一样。 此外还有温度和工艺 思考一下:矿泉水瓶中间的圆棱作用 稳定性的概念 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,能重新返回平衡状态。 不稳定:不能回到原有平衡状态。 稳定性:指结构具有阻碍翻到或移动的特性。 简言之,能抵御常见的外力。 影响结构稳定性的因素 有个三相同的矿泉水瓶,一个空瓶,一瓶装半瓶水,一瓶装满瓶水,将其放置在同一平板上,将平板从水平位置逐渐抬起一侧,试问这三个瓶子倾倒的先后顺序如何?为什么? 重心的高低 支撑面积的大小 注意:支撑面≠接触面 稳定演示仪 重心与支撑面的关系 影响结构稳定性的因素 形状 重心的位置 巧妙地增加结构的稳定性 减小长细比 三角形比四边形稳定