1、水水壩體壩體( ) 結(jié)構(gòu)的形狀會(huì)影響其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。下列水庫(kù)壩體結(jié)構(gòu)抵抗水作用最強(qiáng)的是（結(jié)構(gòu)的形狀會(huì)影響其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。下列水庫(kù)壩體結(jié)構(gòu)抵抗水作用最強(qiáng)的是（ ） 壩體壩體水水水水（A）（B）C（D）知識(shí)回顧：知識(shí)回顧：（2010年山東高考基本能力卷）年山東高考基本能力卷）原因：原因：1.C水壩橫截面積最大，根據(jù)應(yīng)力公式：水壩橫截面積最大，根據(jù)應(yīng)力公式：=N/S，C水壩產(chǎn)生的應(yīng)力最小，強(qiáng)度最大；水壩產(chǎn)生的應(yīng)力最小，強(qiáng)度最大；2.水壩的底面積（支撐面）最大、重心最低，穩(wěn)定性最好。水壩的底面積（支撐面）最大、重心最低，穩(wěn)定性最好。第四節(jié)第四節(jié) 學(xué)做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1 1）.

2、 .通過對(duì)通過對(duì)壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架和和秋千模型秋千模型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的分析，的分析，了解設(shè)計(jì)時(shí)既要滿足功能上的了解設(shè)計(jì)時(shí)既要滿足功能上的強(qiáng)度和穩(wěn)定性強(qiáng)度和穩(wěn)定性需求，又要需求，又要從輕便、美觀等角度去思考設(shè)計(jì)方案和選擇材料。從輕便、美觀等角度去思考設(shè)計(jì)方案和選擇材料。 （2 2）. .通過這兩個(gè)例子，熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般過程，掌握通過這兩個(gè)例子，熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般過程，掌握簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 圖圖4-1. 常見的立式衣帽架常見的立式衣帽架模型一模型一：壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架原型制作壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架原型制作圖圖4-2. 壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架問題思考問題思考1.1.這種衣

3、架屬于什么結(jié)構(gòu)類型？這種衣架屬于什么結(jié)構(gòu)類型？1.桿件桿件2.小橫樁小橫樁3.孔孔A. 實(shí)心結(jié)構(gòu)實(shí)心結(jié)構(gòu)B. 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)C. 殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)2.2.當(dāng)小橫樁上掛有衣物時(shí)，各桿件要承受哪些力？當(dāng)小橫樁上掛有衣物時(shí)，各桿件要承受哪些力？ 拉力拉力;拉力、壓力拉力、壓力3.3.從強(qiáng)度的角度看，它的最薄弱處在哪里？從強(qiáng)度的角度看，它的最薄弱處在哪里？桿件的連接處（孔的位置）桿件的連接處（孔的位置）4.4.這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嗎？為什么？這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嗎？為什么？不穩(wěn)定；因?yàn)樗捎玫氖蔷匦慰蚣芙Y(jié)構(gòu)。不穩(wěn)定；因?yàn)樗捎玫氖蔷匦慰蚣芙Y(jié)構(gòu)。5. 5. 桿件的長(zhǎng)度、橫截面尺寸與結(jié)構(gòu)的什么性能（強(qiáng)度、穩(wěn)定性）有關(guān)？

4、桿件的長(zhǎng)度、橫截面尺寸與結(jié)構(gòu)的什么性能（強(qiáng)度、穩(wěn)定性）有關(guān)？強(qiáng)度強(qiáng)度（一）、制作前的分析（一）、制作前的分析圖圖4-3. 壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架結(jié)構(gòu)組成壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架結(jié)構(gòu)組成7. 這種衣帽架有些什么缺點(diǎn)？這種衣帽架有些什么缺點(diǎn)？載荷量小，穩(wěn)定性差。載荷量小，穩(wěn)定性差。1. 根據(jù)使用的需求，確定桿件的數(shù)量。根據(jù)使用的需求，確定桿件的數(shù)量。2. 根據(jù)荷載的分析，選定制作桿件和小橫樁的材料尺寸。根據(jù)荷載的分析，選定制作桿件和小橫樁的材料尺寸。3. 畫草圖，標(biāo)明比例尺。畫草圖，標(biāo)明比例尺。4. 小組討論，考慮問題小組討論，考慮問題7，做必要改進(jìn)，確定方案。，做必要改進(jìn)，確定方案。（二）、確定設(shè)計(jì)方案（二）

5、、確定設(shè)計(jì)方案（三）、完成設(shè)計(jì)制作（三）、完成設(shè)計(jì)制作1. 繪制正規(guī)圖紙。繪制正規(guī)圖紙。2. 制作原型。制作原型。6. 應(yīng)采用什么形狀的桿件？應(yīng)采用什么形狀的桿件？方形倒楞桿件（方形，棱邊磨圓）方形倒楞桿件（方形，棱邊磨圓） 。1.桿件桿件2.小橫樁小橫樁3.孔孔模型二模型二：秋千模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)秋千模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 關(guān)于秋千關(guān)于秋千 秋千的起源，可追溯到幾十萬年前的上古時(shí)代。那時(shí)，我們的祖秋千的起源，可追溯到幾十萬年前的上古時(shí)代。那時(shí)，我們的祖先為了謀生，不得不上樹采摘野果或獵取野獸。在攀緣和奔跑中，他先為了謀生，不得不上樹采摘野果或獵取野獸。在攀緣和奔跑中，他們往往抓住粗壯的蔓生植物，依靠藤條的搖

6、蕩擺動(dòng)，上樹或跨越溝，們往往抓住粗壯的蔓生植物，依靠藤條的搖蕩擺動(dòng)，上樹或跨越溝，這是秋千最原始的雛形。這是秋千最原始的雛形。 秋千運(yùn)動(dòng)不僅是一項(xiàng)精彩的競(jìng)賽運(yùn)動(dòng)，更能夠鍛煉人的意志，培養(yǎng)勇敢精神。同時(shí)，秋千運(yùn)動(dòng)不僅是一項(xiàng)精彩的競(jìng)賽運(yùn)動(dòng)，更能夠鍛煉人的意志，培養(yǎng)勇敢精神。同時(shí)，它對(duì)人體生理機(jī)能的健康發(fā)展也是十分有益的。它對(duì)人體生理機(jī)能的健康發(fā)展也是十分有益的。 蕩秋千是中國(guó)古代北方少數(shù)民族創(chuàng)造的一種運(yùn)動(dòng)。春秋時(shí)期（公蕩秋千是中國(guó)古代北方少數(shù)民族創(chuàng)造的一種運(yùn)動(dòng)。春秋時(shí)期（公元前元前770770前前476476年）傳入中原地區(qū)，因其設(shè)備簡(jiǎn)單，容易學(xué)習(xí)，故而年）傳入中原地區(qū)，因其設(shè)備簡(jiǎn)單，容易學(xué)習(xí)，故

7、而深受人們的喜愛，很快在各地流行起來。漢代（公元前深受人們的喜愛，很快在各地流行起來。漢代（公元前206206年年220220年）以后，秋千逐漸年）以后，秋千逐漸成為清明、端午等節(jié)日進(jìn)行的民間體育活動(dòng)并流傳至今。成為清明、端午等節(jié)日進(jìn)行的民間體育活動(dòng)并流傳至今。小資料小資料（一）、評(píng)價(jià)一個(gè)參考設(shè)計(jì)方案（一）、評(píng)價(jià)一個(gè)參考設(shè)計(jì)方案問題思考問題思考1.1.秋千的各構(gòu)件（秋千的各構(gòu)件（1 1橫梁、橫梁、2 2立柱、立柱、3 3拉桿）主要承受了哪些力？拉桿）主要承受了哪些力？橫梁受彎曲力；立柱受壓力、彎曲力；拉桿受拉力。橫梁受彎曲力；立柱受壓力、彎曲力；拉桿受拉力。2.2.立柱太高會(huì)有什么影響？秋千繩

8、多長(zhǎng)（離地面多高）為好？立柱太高會(huì)有什么影響？秋千繩多長(zhǎng)（離地面多高）為好？影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。秋千繩離地太高，不容易攀登；太矮，腿腳容易與地面相碰。影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。秋千繩離地太高，不容易攀登；太矮，腿腳容易與地面相碰。3.3.假如各拉桿與立桿之間的夾角太小或太大會(huì)帶來哪些影響？假如各拉桿與立桿之間的夾角太小或太大會(huì)帶來哪些影響？ 太小，拉桿受力太小，不易抵抗橫梁對(duì)立柱產(chǎn)生的彎矩；太大，占地面積大。太小，拉桿受力太小，不易抵抗橫梁對(duì)立柱產(chǎn)生的彎矩；太大，占地面積大。 4.4.立柱的埋入地下部分，用什么樣的幾何形狀好？深淺有何立柱的埋入地下部分，用什么樣的幾何形狀好？深淺有何考慮？考慮？ 可以采

9、用梯形或十字交叉的幾何形狀；埋得太深浪費(fèi)材料，太淺不易抵抗立柱可以采用梯形或十字交叉的幾何形狀；埋得太深浪費(fèi)材料，太淺不易抵抗立柱產(chǎn)生的彎矩，埋入的深度取決于秋千結(jié)構(gòu)的尺寸及荷載大小。產(chǎn)生的彎矩，埋入的深度取決于秋千結(jié)構(gòu)的尺寸及荷載大小。 圖圖4-4. 秋千設(shè)計(jì)參考圖秋千設(shè)計(jì)參考圖5.5.應(yīng)采用什么樣的連接應(yīng)采用什么樣的連接( (活動(dòng)連接還是固定連接活動(dòng)連接還是固定連接) )，使秋千的拉，使秋千的拉桿與地面連接牢固？桿與地面連接牢固？可以采用長(zhǎng)釘深入地下或捆在重物上，即采用剛性（固定）連接方式?？梢圆捎瞄L(zhǎng)釘深入地下或捆在重物上，即采用剛性（固定）連接方式。6.6.為了確保蕩秋千的安全性，哪些地

10、方應(yīng)該需要注意？為了確保蕩秋千的安全性，哪些地方應(yīng)該需要注意？整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、各構(gòu)件的強(qiáng)度及連接方式等都與安全有關(guān)。整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、各構(gòu)件的強(qiáng)度及連接方式等都與安全有關(guān)。（二）、秋千結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（二）、秋千結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在分析討論的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括：在分析討論的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括： 結(jié)構(gòu)框架的構(gòu)成，結(jié)構(gòu)框架的構(gòu)成， 各種構(gòu)各種構(gòu)件的材料、尺寸（必要時(shí)分別給可出圖和截面圖）件的材料、尺寸（必要時(shí)分別給可出圖和截面圖） 以及各構(gòu)件的連接與方式等。以及各構(gòu)件的連接與方式等。2. 繪制正規(guī)設(shè)計(jì)圖紙。繪制正規(guī)設(shè)計(jì)圖紙。3. 制作模型。制作模型。本節(jié)總結(jié)本節(jié)總結(jié) 通過對(duì)壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架

11、模型結(jié)構(gòu)的分析，我們認(rèn)識(shí)到，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)首先要滿通過對(duì)壁掛式簡(jiǎn)易衣帽架模型結(jié)構(gòu)的分析，我們認(rèn)識(shí)到，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)首先要滿足產(chǎn)品足產(chǎn)品功能上的需求功能上的需求，又要考慮到，又要考慮到經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性、方便方便等因素。等因素。 通過對(duì)秋千參考模型的分析，我們認(rèn)識(shí)到，通過對(duì)秋千參考模型的分析，我們認(rèn)識(shí)到，安全性安全性和和穩(wěn)定性穩(wěn)定性也是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)需也是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)需要考慮的重要因素。要考慮的重要因素。 同時(shí)，我們還認(rèn)識(shí)到，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要經(jīng)歷：同時(shí)，我們還認(rèn)識(shí)到，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要經(jīng)歷：設(shè)計(jì)前的分析、設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)化設(shè)計(jì)前的分析、設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)化分析、圖紙的設(shè)計(jì)、原型（模型）的制作分析、圖紙的設(shè)計(jì)、原型（模型）的制作

12、等多個(gè)步驟。等多個(gè)步驟。試一試試一試1.1.我們前面幾節(jié)課認(rèn)識(shí)了懸臂橋、懸索橋、拱橋以及桁架橋，是否可以設(shè)計(jì)出我們前面幾節(jié)課認(rèn)識(shí)了懸臂橋、懸索橋、拱橋以及桁架橋，是否可以設(shè)計(jì)出一座結(jié)構(gòu)合理、造型美觀的橋的模型，展現(xiàn)你的設(shè)計(jì)圖。一座結(jié)構(gòu)合理、造型美觀的橋的模型，展現(xiàn)你的設(shè)計(jì)圖。2.2.對(duì)生活中的某種用品進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，做出分析和設(shè)計(jì)圖。對(duì)生活中的某種用品進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，做出分析和設(shè)計(jì)圖。金門大橋金門大橋 金門大橋是世界著名的金門大橋是世界著名的懸索橋懸索橋梁之一，是近代橋梁工程的一項(xiàng)奇跡。梁之一，是近代橋梁工程的一項(xiàng)奇跡。大橋雄峙于美國(guó)加利福尼亞州寬大橋雄峙于美國(guó)加利福尼亞州寬19001900多米的

13、金門海峽之上，歷時(shí)多米的金門海峽之上，歷時(shí)4 4年和年和1010萬多噸鋼材，耗資達(dá)萬多噸鋼材，耗資達(dá)35503550萬美元建成，由史特勞斯設(shè)計(jì)，于萬美元建成，由史特勞斯設(shè)計(jì)，于19371937年年5 5月首次建成通車。月首次建成通車。 杭州灣大橋杭州灣大橋 杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國(guó)杭州灣海域的跨海大橋，它杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國(guó)杭州灣海域的跨海大橋，它北起浙江嘉興海鹽鄭家埭，南至寧波慈溪水路灣，全長(zhǎng)北起浙江嘉興海鹽鄭家埭，南至寧波慈溪水路灣，全長(zhǎng)3636公里，公里，是目前世界上最長(zhǎng)的跨海大橋。是目前世界上最長(zhǎng)的跨海大橋。 大橋的結(jié)構(gòu)為雙塔鋼筋混凝土大橋的結(jié)構(gòu)為雙塔鋼筋混凝土斜拉橋斜拉橋

14、，雙向，雙向6 6車道，設(shè)計(jì)時(shí)車道，設(shè)計(jì)時(shí)速速100100公里，設(shè)計(jì)使用壽命公里，設(shè)計(jì)使用壽命100100年，總投資年，總投資118118億元，建設(shè)期限億元，建設(shè)期限5 5年。年。 坐落在河北省趙縣洨河上坐落在河北省趙縣洨河上. .建于隋代，由著名匠師李春設(shè)計(jì)和建造，距今建于隋代，由著名匠師李春設(shè)計(jì)和建造，距今已有約已有約14001400年的歷史，是當(dāng)今世界上現(xiàn)存最早、保存最完善的古代年的歷史，是當(dāng)今世界上現(xiàn)存最早、保存最完善的古代敞肩石拱橋敞肩石拱橋橋長(zhǎng)橋長(zhǎng)50.8250.82米，跨徑米，跨徑37.0237.02米，券高米，券高7.237.23米米 。經(jīng)歷了。經(jīng)歷了1010次水災(zāi)，次水災(zāi)，8

15、 8次戰(zhàn)亂和多次次戰(zhàn)亂和多次地震，地震， 趙州橋都沒有被破壞。著名橋梁專家茅以升說，先不管橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，趙州橋都沒有被破壞。著名橋梁專家茅以升說，先不管橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，僅就它能夠存在僅就它能夠存在13001300多年就說明了一切。多年就說明了一切。 趙州橋趙州橋饕餮饕餮盧浦大橋盧浦大橋 盧浦大橋北起浦西魯班路，穿越黃浦江，南至浦東濟(jì)陽路，全盧浦大橋北起浦西魯班路，穿越黃浦江，南至浦東濟(jì)陽路，全長(zhǎng)長(zhǎng)8.78.7公里，是當(dāng)今世界第一公里，是當(dāng)今世界第一鋼結(jié)構(gòu)拱橋鋼結(jié)構(gòu)拱橋，是世界上跨度最大的拱形，是世界上跨度最大的拱形橋。橋身呈優(yōu)美的弧型，如長(zhǎng)虹臥波，飛架在浦江之上。橋。橋身呈優(yōu)美的弧型，如長(zhǎng)虹臥波

16、，飛架在浦江之上。 盧浦大橋在設(shè)計(jì)上融入了斜拉橋、拱橋和懸索橋三種不同類型盧浦大橋在設(shè)計(jì)上融入了斜拉橋、拱橋和懸索橋三種不同類型橋梁設(shè)計(jì)工藝，是目前世界上單座橋梁建造中施工工藝最復(fù)雜、用橋梁設(shè)計(jì)工藝，是目前世界上單座橋梁建造中施工工藝最復(fù)雜、用鋼量最多的大橋。鋼量最多的大橋。 福斯灣海灣大橋位于英國(guó)的蘇格蘭東海岸福斯灣海灣大橋位于英國(guó)的蘇格蘭東海岸, ,為為1919世紀(jì)末期世界上最大的雙線鐵路、懸臂鋼桁世紀(jì)末期世界上最大的雙線鐵路、懸臂鋼桁架橋架橋, ,也是世界上最早采用平爐鋼建造的橋梁。該橋于也是世界上最早采用平爐鋼建造的橋梁。該橋于18831883年開工年開工,1889,1889年竣工年竣工, ,至今仍