第二节 典型结构分析 教学目标 理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质 能对生活中常见结构进行受力与变形分析 体会结构设计的重要意义，养成对结构进行受力分析的思维习惯 引导学生多角度思考问题、分析问题，激发学生学习设计的欲望 重难点： 对单杠作受力和变形分析 通过受力和变形分析，体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。 教学过程： 教学 过程 教学活动 学生 反映 新课导入 利用多媒体播放一段体操运动的影像资料。运动员在场上激烈的角逐，那么，同学们，你知道他们的比赛项目是什么？ 他们进行的是单杠练习，就是我们上体育课经常玩的单杠。你们仔细观察一下，他们所用的单杠和我们学校的单杠在结构上有哪些不同呢？或者，与你们所见过单杠相比，有没有不同的地方呢？ 体操、单杠…… 通过找不同小游戏，让学生找到他们的不同点 引导归纳总结，细心观察的同学发现了，比较明显的一个区别，就是有的单杠有四根铁线，有的却没有。 前面我们学习过什么叫结构，还知道了结构可以承受力和抵抗变形，而组成结构的各个部分称为构件。那么，现在我们把单杠看成一个结构，那构件都有什么呢？ 比较好看，材料不同，少了四根铁线,手感好…… 仔细观察 杠体 立柱 拉杆组成 设疑 导入 为什么有的单杠有拉杆，有的没有呢？不同结构的单杠在功能上有什么不同呢？引入新内容。 在学生阅读课本的过程后，总结两根立柱以承受压力为主，主要变形为压缩变形；而拉杆始终处于张紧状态，主要变形为拉伸变形。 设疑 如果我们抓在杠体中间，将可能发生怎样的变形？ 结合梁的定义，所以我们认为，杠体是有两个支点的梁。 如上图所示，如果撤掉拉杆4和6，而抓着拉杆3和5用力拉，立柱将可能发生怎样的变形？ 所以立柱是只有一个支点的垂直梁。 我们对杠体进行———有两个支点的梁进行受力分析前，先看一下物理实验———单摆。 在小球摆的过程中，绳子对小球的作用力方向怎样变化？ 根据作用力和反作用力原理，固定点受到小球的作用力方向如何？ 无论小球摆到哪个位置，固定点受到的作用力方向始终指向小球球心所处的瞬间位置。 当运动员做大回环动作时，如果从侧面来看，将会是怎样？ 类比单摆，杠体相当于固定点；人相当于小球。杠体受到人的作用力方向是怎样的？ 所以，无论人摆到哪个位置，杠体所受作用力的方向始终指向人的重心所处的瞬间位置。因为梁向哪个方向受力，就会向哪个方向变形。即变形方向和受力方向一致。所以杠体总是朝人的重心所在位置发生变形。于是有了结论：杠体总是朝着人体所在瞬间位置的方向上发生弯曲。 下面，我们再看立柱。杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过柜体作用于立柱，将可能发生怎样的变形？是弯曲，对吗？如果要向前发生弯曲，请问同学们有什么方法可以削弱或抵削这种弯曲呢？ 弯曲 断裂…… 始终从小球的球心指向固定点 始终从固定点指向小球球心 绕杠体转动 指向人重心所在位置。 用一个力从后拉，立柱固定牢固点 通过单杠这种简单的受力分析后，我们看看比较复杂的建筑受力如何分析？ 棚室屋架结构分析 棚室荷载与立柱受力 荷载静载（不随时间变化的永久性荷载）屋面、梁动载（随天气情况变化的可变性荷载）雪载、风载 压力要收起压缩变形，弯矩要引起弯曲变形。通过结构合理设计，立柱将会抵抗住压缩与弯曲两类变形 （二）梁的受力 防止梁过分弯曲的最简单方法是在梁的下面增加支撑点。 （三）拱结构的应用 棚室一般采用拱结构。适用于大跨度。 钢箱梁桥结构分析 内部为空心状，由顶板、底板、腹板和加劲肋等构件组成。 特点：大跨径，质量小、省钢材、抗弯和抗扭刚度大、安装快、外形简洁美观。 荷载类型 竖向作用 横向作用 纵向水平作用 （二）纵向结构型式 （三）横向结构型式 扭矩：桥由于 ... ...
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